[發(fā)明專利]一種高活性硫化鉬加氫催化劑的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811441097.4
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111229258A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 王冬娥;田志堅;馬懷軍;曲煒;韓健強;王琳;劉浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J37/10;C10G45/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明公開了一種高活性二硫化鉬(MoS₂)加氫催化劑的制備方法。該發(fā)明包括以下步驟：將一定量的鉬源和還原性硫源溶于或分散于高粘度溶液中，加入還原劑得到溶液或懸濁液；調控鉬源、硫源和溶劑的種類；所配溶液或懸濁液置于密閉的不銹鋼反應釜中，控制反應溫度為120～220℃，反應時間為3～72小時；反應結束后冷卻、分離、洗滌、干燥，得到高活性位的MoS₂加氫催化劑。本發(fā)明的合成方法具有低溫低壓，無需加入額外還原劑等優(yōu)點，所制備的MoS₂加氫催化劑具有層間距擴大、小于3層的堆積度以及短于10nm片層長度，因而具有最高的加氫活性位暴露率。本發(fā)明方法合成高活性位暴露的納米MoS₂加氫催化劑用于油品催化加氫領域具有極高的催化加氫活性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高活性硫化鉬加氫催化劑的制備方法，屬于高效納米催化劑可控制備及催化加氫領域。

背景技術

MoS₂是一種具有半導體性質的二維層狀化合物，兩層S原子夾著一層Mo原子形成一種“三明治”夾心結構，層內Mo原子與S原子以共價鍵結合，S-Mo-S層間以弱的范德華力相結合。自然界中穩(wěn)定存在的為2H型MoS₂：每個Mo原子周圍排布6個硫原子，形成三棱鏡配位結構，每個晶胞中有兩個S-Mo-S層堆疊。(Ding Q.et al.,Chem,2016,1,699-726)由于其獨特的層狀結構以及優(yōu)異的光學、電學和機械性能，MoS₂材料在催化、潤滑、光電學、電化學析氫以及儲氫等領域均有著廣泛的應用。MoS₂是一種各向異性材料，其性能與結構有著密切的關系，研究表明：MoS₂的底平面即(001)晶面具有潤滑和光催化性能，而位于層邊緣的(100)和(010)晶面則具有催化加氫、加氫脫硫以及電催化析氫活性。(Afanasiev P.,C.R.Chimie,2008,11,159-182)塊材的MoS₂用于催化加氫反應時，由于尺寸大、活性邊緣位點較少，催化活性較低。而納米級的MoS₂材料中，大量的原子處于亞穩(wěn)態(tài)，其周圍缺少相鄰原子，形成許多懸空鍵，暴露出大量的邊緣活性位點，故具有較高的加氫催化活性。因而，調控MoS₂的納米尺寸、低堆積結構可以開發(fā)高活性位暴露的加氫催化劑。

迄今為止，有多種納米MoS₂的制備方法，產物的尺寸和結構也多種多樣。CN201310657258.4公開了一種二硫化鉬納米片的合成方法。該方法通過調控水熱合成過程中前驅體的濃度等手段制備的MoS₂具有納米片形貌，納米片板長在30-100nm可調，堆積層數(shù)在3-9層可調。CN201410436988.6公開了一種絡合水熱合成均一MoS₂納米花球的方法。該方法通過采用檸檬酸等做絡合劑和還原劑水熱制備了粒徑200-500nm均一的MoS₂納米花球，MoS₂納米花球由片層堆積而成、表面粗糙。CN201410436549.5公開了一種以含硫生物試劑為硫源的水熱合成MoS₂納米花的方法。該方法采用生物硫源制備了表面粗糙的100-300nm左右的納米花，其上的納米片層由大量彎曲的片層相互交聯(lián)堆積而成，每個片層的長度在幾十納米。CN201510863980.2公開了一種離子液體輔助的水熱合成多面體中空MoS₂微粒的方法。本發(fā)明制備的MoS₂為粒徑在500nm～1μm之間的多面體中空微粒，多面體中空微粒具有多種幾何形狀，殼厚約為150nm左右。CN201611036459.2公開了一種有機胺導向的水熱制備多種形貌二硫化鉬的方法。本發(fā)明采用二乙烯三胺等所制備的MoS₂產物具有微米尺寸，花狀、球狀和圓柱狀等多種形貌。盡管該方法制備的催化劑已經(jīng)具有較小的尺寸和較低的堆積度，但是并沒有最大化暴露催化劑的加氫活性位。