MoS 2 和CoMoS相结构与加氢脱硫反应化学研究
发布时间：2023-02-26 00:26
随着人们对环保的日益重视,降低汽油中S含量、生产清洁汽油已成为炼油领域的重要课题。加氢脱硫(HDS)是降低汽油中硫含量的有效途径,但在加氢脱硫条件下烯烃分子也很容易被加氢饱和,这会造成汽油辛烷值的损失。因此,开发具有更高加氢脱硫活性和选择性的催化剂对清洁汽油的生产具有重要意义。针对常规实验方法对加氢脱硫催化剂活性中心本质和硫化物加氢脱硫机理研究存在的不足,本论文的研究中运用分子模拟方法,建立了较为合理的MoS2簇结构模型,在此基础上对MoS2及CoMoS活性相上几种主要活性位的性质进行了比较系统的量子化学计算,讨论了加氢脱硫过程中的关键环节,包括活性中心结构、反应分子吸附、H2的解离、噻吩的加氢脱硫反应和1-己烯的加氢反应。对数据进行综合的分析后发现,在噻吩加氢脱硫的过程中,Mo边和角位主要起加氢作用,主要生成2,5-二氢噻吩；而S边空位是主要的脱硫活性位,不仅接收Mo边和角位转移来的二氢噻吩并按加氢途径(HYD)脱硫,还可以吸附噻吩分子按直接脱硫途径(DDS)脱硫。但是1-己烯在三种活性中心上都可以发生加氢饱和反应。因此,对于MoS2活性相而言,适当减少Mo边和角位的比例、增加S边的...
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景和意义
1.2 加氢脱硫催化剂的研究现状
1.2.1 硫化钼系加氢脱硫催化剂的结构
1.2.2 加氢脱硫活性位
1.2.3 H2的解离和S空位的生成
1.2.4 噻吩和烯烃在加氢脱硫催化剂上的反应
1.3 研究思路
2 MoS2催化体系模型的建立
2.1 MoS2活性相模型的初建
2.2 S空位的形成
2.2.1 S空位形成热力学
2.2.2 S空位形成动力学
2.2.3 S空位的性质
2.2.4 S空位形成的小结
2.3 活性中心的确定
2.4 本章小结
3 反应分子在MoS2活性相上的吸附
3.1 噻吩在3种活性中心上的吸附
3.2 噻吩加氢过程中间产物的吸附
3.3 1-己烯在MoS2催化剂上的吸附
3.4 本章小结
4 H2在MoS2活性相上的解离
4.1 H2在3种活性中心上的解离
4.2 活性中心周围活泼H的性质
4.3 H2在MoS2上解离的机理分析
4.3.1 分子簇模型的建立
4.3.2 H2在S-S上均裂过程分析
4.3.3 H2在Mo-S上异裂过程分析
4.3.4 H2解离机理小结
4.4 本章小结
5 MoS2活性相上的加氢脱硫反应
5.1 噻吩在MoS2活性相上的加氢脱硫反应
5.1.1 噻吩加氢脱硫反应路径设计
5.1.2 噻吩在Mo边的加氢脱硫反应
5.1.3 噻吩在角位的加氢脱硫反应
5.1.4 噻吩在S空位处的加氢脱硫反应
5.1.5 噻吩在MoS2活性相上反应的小结
5.1.6 噻吩在MoS2活性相上的反应规律分析
5.2 1-己烯在MoS2催化剂上的加氢反应
5.3 本章小结
6 CoMoS催化剂中Co的作用
6.1 Co的取代位置
6.2 引入Co之后S边的研究
6.2.1 S边引入Co之后的活性位状态
6.2.2 反应分子在CoMoS-S活性位上的吸附
6.2.3 H2在CoMoS-S活性位上的解离
6.2.4 CoMoS-S活性位上的化学反应
6.2.5 引入Co之后S边的研究小结
6.3 引入Co之后角位的研究
6.3.1 角位引入Co之后的活性位状态
6.3.2 反应分子在CoMoS-C活性位上的吸附
6.3.3 H2在CoMoS-C活性位上的解离
6.3.4 CoMoS-C活性位上的化学反应
6.3.5 引入Co之后角位的研究小结
6.4 本章小结
7 实验部分
7.1 催化剂制备
7.2 微反评价
7.3 评价结果
8 结论
致谢
参考文献
附录A 噻吩在MoS2活性相上的吸附
附录B 噻吩加氢中间产物在MoS2活性相上的吸附
附录C 1-己烯在MoS2活性相上的吸附
附录D 反应分子在CoMoS-S位上的吸附
附录E 反应分子在CoMoS-C位上的吸附
在学研究成果
本文编号：3749461
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景和意义
1.2 加氢脱硫催化剂的研究现状
1.2.1 硫化钼系加氢脱硫催化剂的结构
1.2.2 加氢脱硫活性位
1.2.3 H2的解离和S空位的生成
1.2.4 噻吩和烯烃在加氢脱硫催化剂上的反应
1.3 研究思路
2 MoS2催化体系模型的建立
2.1 MoS2活性相模型的初建
2.2 S空位的形成
2.2.1 S空位形成热力学
2.2.2 S空位形成动力学
2.2.3 S空位的性质
2.2.4 S空位形成的小结
2.3 活性中心的确定
2.4 本章小结
3 反应分子在MoS2活性相上的吸附
3.1 噻吩在3种活性中心上的吸附
3.2 噻吩加氢过程中间产物的吸附
3.3 1-己烯在MoS2催化剂上的吸附
3.4 本章小结
4 H2在MoS2活性相上的解离
4.1 H2在3种活性中心上的解离
4.2 活性中心周围活泼H的性质
4.3 H2在MoS2上解离的机理分析
4.3.1 分子簇模型的建立
4.3.2 H2在S-S上均裂过程分析
4.3.3 H2在Mo-S上异裂过程分析
4.3.4 H2解离机理小结
4.4 本章小结
5 MoS2活性相上的加氢脱硫反应
5.1 噻吩在MoS2活性相上的加氢脱硫反应
5.1.1 噻吩加氢脱硫反应路径设计
5.1.2 噻吩在Mo边的加氢脱硫反应
5.1.3 噻吩在角位的加氢脱硫反应
5.1.4 噻吩在S空位处的加氢脱硫反应
5.1.5 噻吩在MoS2活性相上反应的小结
5.1.6 噻吩在MoS2活性相上的反应规律分析
5.2 1-己烯在MoS2催化剂上的加氢反应
5.3 本章小结
6 CoMoS催化剂中Co的作用
6.1 Co的取代位置
6.2 引入Co之后S边的研究
6.2.1 S边引入Co之后的活性位状态
6.2.2 反应分子在CoMoS-S活性位上的吸附
6.2.3 H2在CoMoS-S活性位上的解离
6.2.4 CoMoS-S活性位上的化学反应
6.2.5 引入Co之后S边的研究小结
6.3 引入Co之后角位的研究
6.3.1 角位引入Co之后的活性位状态
6.3.2 反应分子在CoMoS-C活性位上的吸附
6.3.3 H2在CoMoS-C活性位上的解离
6.3.4 CoMoS-C活性位上的化学反应
6.3.5 引入Co之后角位的研究小结
6.4 本章小结
7 实验部分
7.1 催化剂制备
7.2 微反评价
7.3 评价结果
8 结论
致谢
参考文献
附录A 噻吩在MoS2活性相上的吸附
附录B 噻吩加氢中间产物在MoS2活性相上的吸附
附录C 1-己烯在MoS2活性相上的吸附
附录D 反应分子在CoMoS-S位上的吸附
附录E 反应分子在CoMoS-C位上的吸附
在学研究成果
本文编号：3749461
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3749461.html
