ジベンゾチオフェンの水素硫化のための異なるMOS2構造を持つNi-MOS2触媒のパフォーマンスに関する研究

水素硫化（HDS）は、きれいな燃料油の生産のための重要なプロセスであり、新しい環境に優しい低コストの硫化触媒の開発は、水素化技術の重要な研究です。ここでは、市販のバルクMOS2およびNICO3・2NIOH2・4H2Oが最初に熱水処理され、次にH2またはN2大気で焼成して、異なる構造を持つNi-MOS2 HDS触媒を取得しました。Ni-MOS2触媒構造に対する熱水処理と焼成のメカニズムは、X線回折（XRD）、高解像度透過電子顕微鏡（HRTEM）、電子常磁性共鳴（EPR）、およびX線光電子分光法（XPS）によって調査されました。Ni-MOS2触媒の触媒性能は、固定床反応器でのジベンゾチオフェン（DBT）のHDS反応、およびNi-MOS2触媒の構造とDBTのHDS間の構造活性関係によって評価されました。結果は、触媒中の横方向のサイズ、積み重ねられた層の数、および触媒中のMOS2のS/MO原子比が減少し、熱水処理温度の上昇とともに増加し、150°の水熱処理温度で最小に達することを示しました。C、つまり、触媒中のMOS2の横方向のサイズは20〜36 nm、Mos2の積み重ねられた層の数は5.4、触媒のS/MO比は1.80でした。さらに、触媒構造に対する異なる石灰化温度と焼成雰囲気の影響を、最適な熱水処理温度で調査しました。触媒のNi-Mo-SおよびNixsy比は、H2大気下での焼成温度の増加とともに増加し、減少し、400°Cの焼成温度で最大に達しました。したがって、DBTはH-NiMO-150-400触媒よりも最高のHDS活性を示し、DBTの脱硫率は320°Cの反応温度で94.7％に達しました。

Hydrodesulfurization (HDS) is an important process for the production of clean fuel oil, and the development of a new environmentally friendly, low-cost sulfided catalyst is key research in hydrogenation technology. Herein, commercial bulk MoS2 and NiCO3·2NiOH2·4H2O were first hydrothermally treated and then calcined in a H2 or N2 atmosphere to obtain Ni-MoS2 HDS catalysts with different structures. Mechanisms of hydrothermal treatment and calcination on Ni-MoS2 catalyst structures were investigated by X-ray diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), electron paramagnetic resonance (EPR), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The catalytic performance of Ni-MoS2 catalysts was evaluated by the HDS reaction of dibenzothiophene (DBT) on a fixed bed reactor, and the structure-activity relationship between the structures of the Ni-MoS2 catalyst and the HDS of DBT was discussed. The results showed that the lateral size, the number of stacked layers, and the S/Mo atomic ratio of MoS2 in the catalyst decreased and then increased with the increase of the hydrothermal treatment temperature, reaching the minimum at the hydrothermal treatment temperature of 150 °C, i.e., the lateral size of MoS2 in the catalyst was 20-36 nm, the number of stacked layers of MoS2 was 5.4, and the S/Mo ratio in the catalyst was 1.80. In addition, the effects of different calcination temperatures and calcination atmospheres on the catalyst structures were investigated at the optimum hydrothermal treatment temperature. The Ni-Mo-S and NixSy ratios of the catalysts increased and then decreased with the increasing calcination temperature under a H2 atmosphere, reaching a maximum at a calcination temperature of 400 °C. Therefore, DBT exhibited the best HDS activity over the H-NiMo-150-400 catalyst, and the desulfurization rate of DBT reached 94.7% at a reaction temperature of 320 °C.