CN106238076A - 一种负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法；旨在提供一种片层大小均匀、分散性好、活性高的加氢脱硫催化剂的制备方法；其技术要点：所述的二硫化钼催化剂是活化的二硫化钼负载纳米镍粒子的同时掺杂上氧制得；属于纳米材料催化技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米材料，具体地说，涉及一种负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂及其制备方法；属于纳米材料技术领域。
背景技术
电子科技的发展以及能源危机的出现，带来了环境污染严重、能耗大等一系列问题。因此，成本低、污染小且效率高的可用于能源储存和转换设备中的新型材料急需被研究开发，而具有层状结构的纳米材料以其出众的机械、电学、光学等性能成为了近年来的研究热点，
二硫化钼纳米片是一种具有二维超薄原子层结构的材料，其比表面积大、吸附能力强，并具备优异的光、电、催化等性能。二硫化钼纳米片不仅具有类石墨烯的层状结构，具备与石墨烯类似的物理、光、电、催化等性能，而且具有直接的能带隙，恰好弥补了石墨烯因能带缺乏而导致的大程度漏电的不足，在润滑、催化、生物医学、电池电极、电子器件等领域有很好地应用前景。
但是直到最近，包括二硫化钼在内的过渡金属二硫属化合物的制造一直比较困难。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂及其制备方法；该二硫化钼加氢脱硫催化剂比表面积大，负载的活性组分镍颗粒尺寸小且分散均匀，稳定性好，其制备过程简单。
为解决上述问题，本发明提供的前一技术方案是这样的：
一种负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，所述的二硫化钼加氢脱硫催化剂是在负载纳米镍粒子的活化二硫化钼上掺杂氧制得。
优选的，上述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，采用α-磺基脂肪酸酯钠盐或者十二烷基硫酸钠表面活性剂活化二硫化钼，掺杂上氧后，再负载纳米镍粒子。
本发明提供的后一技术方案是这样的：
1)将硫化物溶于水中，再加入钼前驱体，搅拌10-50min，得混合液A；
2)在混合液A中加入镍前驱体、表面活性剂，搅拌10-50min，得混合液B；
3)将混合液B转至100mL反应釜中，180～220℃下反应18～30h；
4)待冷却后离心，用丙酮洗涤2次，去离子水洗3次后，40～80℃下真空干燥12～24h；
优选的，上述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，所述的镍前驱体、钼前驱体、硫化物的摩尔比为1～5:1～3:2～8。
优选的，上述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，所述的钼前驱体为Na2MoO4·2H2O或者(NH4)2MoS4。
优选的，上述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，所述的镍前驱体为NiCl2·6H2O或者Ni(NO3)2·6H2O。
优选的，上述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，所述的硫化物为硫化钠或者硫脲或者四硫代钼酸铵的其中之一。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案，具有如下技术优点：
本发明提供的技术方案采用水热合成法，制备的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂有较高的活性和较大的比表面积，在催化领域有很好的应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明的权利要求范围内所做的有限次的修改仍在本发明的权利要求范围内。
实施例1
1)负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备：将100mg Na2MoO4·2H2O、193mg硫化钠混合到35mL去离子水中，搅拌30min后，再加入240mg十二烷基硫酸钠、240mgNi(NO3)2·6H2O(Ni:Mo:S＝2:1:6),搅拌30min。将混合液转至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至210℃下反应12h待冷却后离心，用丙酮洗涤2次，去离子水洗3次后，80℃下真空干燥12h。按照上述步骤制备的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，其粒径约为30-80nm。
2)加氢脱硫催化反应：将2.8g萘和0.224g二苯并噻吩溶解在28g正庚烷中，置入250mL高温反应釜中。称取1g负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂加入到混合溶液中，在通H2条件下，调压力为5MPa，加热至230℃反应4h，经检测计算，模型化合物加氢转化率达60.2％，脱硫率达55.3％。
实施例2
1)负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备：将200mg(NH4)2MoS4加入到35mL去离子水中，搅拌20min，再加入120mgα-磺基脂肪酸酯钠盐、183mg NiCl2·6H2O(Ni:Mo:S＝1:1:4),搅拌20min。将混合液转至100mL聚四氟 乙烯反应釜中，加热至200℃下反应12h待冷却后离心，用丙酮洗涤2次，去离子水洗3次后，70℃下真空干燥18h。按照上述步骤制备的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，其粒径约为40-80nm。
2)加氢脱硫催化反应：将2.8g萘和0.224g二苯并噻吩溶解在28g正庚烷中，置入250mL高温反应釜中。称取1g负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂加入到混合溶液中，在通H2条件下，调压力为5MPa，加热至230℃反应4h，经检测计算，模型化合物加氢转化率达76.3％，脱硫率达78.4％。
实施例3
1)负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备：将100mg Na2MoO4·2H2O、188mg硫脲混合到35mL去离子水中，搅拌30min，待固体溶解后加入240mg十二烷基硫酸钠、361mgNi(NO3)2·6H2O(Ni:Mo:S＝3:1:6),搅拌30min。将混合液转至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至180℃下反应24h待冷却后离心，用丙酮洗涤2次，去离子水洗3次后，60℃下真空干燥12h。按照上述步骤制备的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，其粒径约为30-70nm。
2)加氢脱硫催化反应：将2.8g萘和0.224g二苯并噻吩溶解在28g正庚烷中，置入250mL高温反应釜中。称取1g负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂加入到混合溶液中，在通H2条件下，调压力为5MPa，加热至230℃反应4h，经检测计算，模型化合物加氢转化率达88.4％，脱硫率达80.5％。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，其特征在于，所述的二硫化钼加氢脱硫催化剂为活化的二硫化钼负载纳米镍粒子的同时，掺杂上氧制得。
2.根据权利要求1所述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂，其特征在于，所用的表面活性剂为α-磺基脂肪酸酯钠盐或十二烷基硫酸钠。
3.制备权利要求1或2所述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：
1)将硫化物溶于水中，再加入钼前驱体，搅拌10-50min，得混合液A；
2)在混合液A中加入镍前驱体、表面活性剂，搅拌10-50min，得混合液B；
3)将混合液B转至100mL反应釜中，180～210℃下反应18～30h；
4)待冷却后离心，用丙酮洗涤2次，去离子水洗3次后，40～80℃下真空干燥12～24h。
4.根据权利要求3所述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述的镍前驱体、钼前驱体、硫化物的摩尔比为1～5:1～3:2～8。
5.根据权利要求3所述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述的钼前驱体为Na2MoO4·2H2O或者(NH4)2MoS4。
6.根据权利要求3所述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述的镍前驱体为NiCl2·6H2O或者Ni(NO3)2·6H2O。
7.根据权利要求3所述的负载镍的氧掺杂二硫化钼加氢脱硫催化剂的制备方法，其特征在于，所述的硫化物为硫化钠或者硫脲或者四硫代钼酸铵的其中之一。
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