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与其他化石能源相比,煤的储藏量多且分布广泛。褐煤作为低阶煤,其氧元素含量高,如何去除褐煤分子内各种形态的杂原子(O、N和S),提高煤基液体燃料的品质,成为褐煤高效利用的关键。制备高效廉价的催化剂有利于褐煤转化中杂原子的脱除,同时可以了解褐煤可溶成分的组成和结构特征。本论文中,采用等体积浸渍法制备了一种Co-Mo/γ-Al2O3双金属催化剂。以(NH4)6Mo7O24·4H2O和Co(NO3)2·6H2O作为活性源以及商业γ-Al2O3作为载体来制备催化剂,催化剂在使用前进行硫化处理。同时,所制备的催化剂采用比表面积(BET)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电镜-能量分散色谱(TEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)来表征。结果表明活性组分Co和Mo成功地负载到了载体γ-Al2O3上,其主要的活性组分为Mo,价态为Mo4+,主要的存在形式是层状堆垛结构MoS2片晶结构。以煤相关模型化合物(CRMCs),包括二苄醚(OBMDB)、呋喃(FR)、噻吩(TP)和喹啉(QL),作为探针分子系统地研究催化剂的催化性能及其催化加氢转化路径,并讨论了反应温度、反应时间和初始氢气压力对各CRMCs转化率的影响。参考每种CRMCs的最佳反应条件,用于东明褐煤(DL)可溶有机质的催化加氢转化。以DL作为褐煤实验样品,在300℃下,用异丙醇(IPA)溶剂进行热溶实验,得到DL的可溶有机质(DLIPA)。在不同条件下,对DLIPA进行催化加氢处理,得到催化后产物DLIPA260、DLIPA280、DLIPA300、DLIPA320和DLIPA340。分别用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、气相色谱/质谱仪(GC/MS)、四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱仪(Orbitrap MS)对DLIPA及其催化加氢产物进行分析。元素分析的结果表明,DLIPA经过催化之后,其O、N和S的含量下降。同时,FT-IR的结果表明催化剂能够使大分子中的C-O键断裂,产生更多烃类化合物。根据GC/MS的结果显示,在不同条件下DLIPA经过催化后,烷烃类化合物的相对含量明显增高,芳烃、酚类、酯类、醇类以及其他(含硫化合物、含氮化合物等)的相对含量下降,烯烃和酮类的相对含量先增加后减少,而醚类和醛类的相对含量略微增高。另外,根据Oribtrap MS的结果显示,DLIPA在不同条件催化加氢转化之后,其加权平均饱和度(DBE)值和碳数(CN)值,均出现下降。其中,O2-O6族化合物的相对含量降低,而对O1族化合物的相对含量增加,可能是O2-O6族化合物为在催化剂的作用下发生部分脱氧反应,生成新的O1族化合物。在不同催化加氢条件转化之后,N1-N4族化合物的相对含量下降明显。同时,DLIPA中S族化合物的相对含量为1.38%,而催化加氢转化后,没有检测到S族化合物。以上结果说明了Co-Mo/γ-Al2O3双金属催化剂具有有催化脱氧、催化脱硫、催化脱氮以及促进芳环化合物加氢断裂的作用。该论文有图36幅,表18个,参考文献130篇。