过渡金属硫化物对Claus尾气催化加氢制备硫化氢的影响
催化剂负载量(质量分数)!"
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*1)
(*)
注:5*!67*体积比为’,8569:’)));<(!=
>)。硫化物上的6空位和氧化铝载体上的酸性位[’]
。据
此可以推测,具有相同!?@A*7(载体的不同过渡金属硫化物催化剂对于反应(*)的活性是相近的,其活性差异主要来源于各种金属硫化物对反应(+)的不同催化活性。催化反应后的%&、/0、23催化剂的BCD分析表明(见图*),%&+)和%&+.都为%&6*相,说明%&催化剂中的活性相为%&6*,*种催化剂的活性差异是因为%&+.比%&+)具有更多的活性中心。/0+-与/0+)物相有所不同,/0+-主要为/06*和/0(64的混合相,
而/0+)除含有/06*和/0(64外,还有部分的/016,,可以看出随着负载量的增加,/0催化剂的活性相由贫硫态向富硫态变化,但要判断哪一种物相是主要的催化活性相较困难。23+)催化剂中主要存在236,仅有少量的236*,而23+-中主要是236*和23.6(,23.6,被认为是236和236*的混合体
[-]
),这说明236*的活性远高于236。另外催化反
应后的23+.催化剂虽然以236*为主,但由于+."质量分数的高浸渍量使得236*结晶完好
(%&+.与%&+)相比区别不大)
,活性位反而减小,同时大晶粒的236*还会堵塞载体部分孔道,从而降低催化剂的比表面积,因此23+.与23+-相比,其催化活性明显降低。
在67*还原为单质6的反应中,
黄铁矿型的#6*是23系(23、/0、%&)
催化剂反应后唯一存在的硫化物[.],而该催化反应体系中只有%&催化剂反应
后全为%&6万方数据*。这与*种反应体系的5*!67*比
(该反*(该反应为)F-",文献[.]中为-")不同有关。最新的研究结果表明,/06*、236*中的晶格硫较易与5*
结合,以5[1?+)]
*6的形式逸出。因此在本文的反应
条件下,/0、23催化剂出现了贫硫相,降低了其催化活性,从而相比之下%&+.具有较佳的催化效果。
(G)%&催化剂+—!?@A*7(;
*—%&6*(H)/0催化剂
+—!?@A*7(;
*—/06*;(—/0(64;4—/016,(I)23催化剂
+—!?@A*7(;
*—236*;(—23.6,;4—236反应条件:5*!67*:’,8569:’)));<(!=
>)图*23、/0、%&催化剂反应后BCD谱图
"结语
在将/AGJK尾气中的67*加氢还原为5*6的反
应中,一系列负载型过渡金属硫化物的催化活性按大小可以分为4组:%&、/0、23L#0、8、/JL/MLNO、#O。针对第一组(种元素进行物相分析表明,%&催化剂的活性相为%&6*,而/0、23催化剂的活性相除/06*和236*外,
还含有其他贫硫相。上述结果有助于寻找和筛选具有工业用途的新型廉价的低温/AGJK尾气加氢催化剂。
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