[發明專利]一種六核鎳取代鎢氧簇加氫催化脫硫催化劑及其制備方法和使用方法

有效

• 申請號: 202010543965.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111672539B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 蔡斌;孟玉寧;黃廣;朱蒙恩
• 申請（專利權）人: 周口師范學院
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J27/188;C07F15/04;C10G45/08
• 代理公司: 東莞市卓易專利代理事務所(普通合伙) 44777
• 代理人: 高倩倩

本發明公開了一種六核鎳取代鎢氧簇加氫催化脫硫催化劑，催化劑的分子式為：[Ni₆(OH)(en)₂(TRIS)(H₂O)₂(L)₂(PW₉O₃₄)]·2H₂O，其中en為乙二胺，TRIS為三羥甲基乙烷二價負離子，L為4?哌啶甲酸兩性離子，化學式為C₂₀H₅₉N₆PNi₆O₄₇W₉，所述催化劑屬于正交晶系，空間群為Pnma，化合物晶胞參數為：α＝β＝γ＝90°，Z＝4。本發明提供的催化劑，結構具有可設計性、可調控性和可確定性，不僅同時含有助劑原子鎳和硫化有效成分鉬原子和鎢原子，且具有更高的鎳鎢比，并可進選擇多種有機基團進行共價有機官能化，提高其分散性，進而提高其催化性能。

技術領域

本發明涉及催化劑制備技術領域，具體涉及一種六核鎳取代鎢氧簇加氫催化脫硫催化劑及其制備方法和使用方法。

背景技術

近年來，霧霾天氣頻頻出現，此環境問題已嚴重困擾我國。霧霾的主要監控指標是PM2.5，嚴重的霧霾天氣不僅會對交通和出行造成重大影響，而且也會對人體造成相當巨大的損傷。隨著經濟的迅速發展，富裕起來的人越來越多，汽車保有量也快速增長，隨之帶來的大量尾氣排放。研究表明，這已經成為霧霾的主因之一。相比于帶來霧霾，汽車尾氣中還有一項更為重要的環境質量指標就是SO₂的含量，會帶來更大的環境傷害。因此，世界各國很早就意識到汽車油品中硫含量的重要性，并且制定了相關法律法規進行嚴格控制。因而煉油業面臨巨大的挑戰，如何在汽車燃料需求的不斷增加而環保法規日益嚴格的雙重壓力下，煉制更高標準的車用汽柴油就成為了一個重大的技術難題，其中最為核心的技術之一就是利用新技術如何更加便宜和高效的進行脫硫，以使油品的硫含量達到甚至超過國V標準。當前，工業上汽柴油脫硫最為流行的脫硫方法是使用加氫催化劑進行加氫催化脫硫，這是一個費效比最低的辦法。目前，大部分的加氫脫硫催化劑主要采用兩種制備方法：直接硫化態法或氧化態硫化法。前者主要采用熱解適宜的金屬硫化物。另外一種方法是將含有氧化態金屬組分的浸漬液負載于載體上，焙燒，硫化，而氧化鋁負載的含有助劑Ni(Co)的MoS₂催化劑是當前最常用的一種。然而，這些方法也存在一些較大的缺點，如所采用的金屬硫化物毒性較大；且其制備復雜，生過程中會產生大量有毒物質，嚴重污染環境等，這些缺點也限制了其大規模工業應用。

多酸，也被稱為多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates，縮寫為POMs)，是骨架結構中由Mo、W、V、Nb和Ta等前過渡元素構筑的一類金屬-氧簇(Metal-Oxo Clusters)化合物。由于多酸表現出來的各種優異性質，例如熒光、催化活性、以及單分子磁體等，POMs已經引起了人們的極大關注。多酸類化合物具有制備簡單、組成明確、結構穩定、低毒環保等特點，在環境科學、醫學診斷以及藥物化學等方面有潛在的應用前景。

發明內容

由于助劑原子與硫化有效成分鉬(鎢)原子的比例即鎳/鎢的提高，有利于催化活性的提高，故多核鎳取代的鉬(鎢)多酸具有很大的催化優勢。故本發明以鎳(鈷)鉬(鎢)雙金屬多酸簇為加氫脫硫催化劑前驅體，通過研究催化劑的構效關系，調控活性結構，了一種新型高效、綠色環保的多酸類加氫催化脫硫催化劑。

本發明是通過以下技術方案實現的：