过渡金属磷化物具有良好的加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)性能,其中以 Ni2P 的催化性能较佳。非负载 Ni2P 催化剂的表面积较小(小于 1m2/g),为了提高其活性表面积,需将 Ni2P 负载在较高比表面积的载体上,SiO2常用作负载型 Ni2P 催化剂的载体。TiO2作为催化剂载体能与金属活性组分产生“金属-载体强相互作用”,从而促进活性组分在其表面的高度分散。芳香烃加氢反应在工业中具有重要的价值,这是因为燃油中存在芳香烃不仅降低了燃油的质量而且也有潜在的废气排放污染问题。传统的芳香烃加氢催化剂易受到硫中毒而导致不可逆失活,而 Ni2P 催化剂具有良好的抗硫性能。因此研究负载型 Ni2P 催化剂对芳香烃催化加氢的性能有重要的意义。本文从苯加氢和甲苯加氢两个反应体系对负载型 Ni2P 催化剂的特性进行了研究。用程序升温还原(H2-TPR)方法首次合成了以 TiO2为载体的负载型 Ni2P 催化剂,利用 X 射线衍射(XRD)、低温 N2吸附(BET)、X 射线电子能谱(XPS)等技术对催化剂的结构和性质进行了表征。以苯加氢为模型反应考察了 Ni、P负载量及前驱体的还原条件对催化剂活性的影响。结果表明,在 TiO2 为载体的晶态磷化镍催化剂上,Ni2P 为主要物相,过高的 Ni 负载量、过高和过低的 P 含量、过高的最终还原温度,过低的还原气流量合成的催化剂上存在少量的 Ni12P5。Ni2P/TiO2 催化剂对苯加氢反应具有较高的转化率、100%产物选择性以及良好的稳定性能。Ni2P/TiO2催化剂的制备条件对苯加氢活性有影响,随 Ni、P 负载量,最终还原温度、恒温还原时间、还原气流量及组成的增加,催化剂的活性均先升高后降低,Ni 负载量为 12.0%、起始 Ni 和 P 摩尔比为 1/1.0、最终还原温度为750℃、恒温还原时间为 4h、还原气流量为 60ml/min、还原气组成为 10%H2/90%N2时合成的催化剂有最高活性。在相同反应条件下,与 Ni2P/SiO2和 Ni/TiO2催化剂相比较,Ni2P/TiO2有较高的活性和稳定性。另一方面本文研究了 Ni2P/TiO2催化剂对甲苯的催化加氢性能,考察了甲苯加氢反应的工艺条件,并研究了 Ni 和 P 负载量对甲苯加氢活性的影响。结果表明,Ni2P/TiO2 催化剂对甲苯加氢反应有良好的稳定性。随反应温度的增加,甲 I<WP=4>南京工业大学硕士学位论文苯转化率先增加后降低,反应温度为 250℃时有较高的甲苯转化率。随反应 H2流速的增加,甲苯转化率逐渐下降。随 Ni 负载量的增加,催化剂的活性先升高后降低,Ni 负载量为 12.0%时催化剂活性达到最高。P 含量增加时,所制备出的催化剂对甲苯加氢反应的稳定性较好,但催化反应达到稳定时的活性先升高后降低,起始 Ni 和 P 摩尔比为 1/1.0 的催化剂有较高的稳定转化率。