氮化物對NiMoS催化劑加氫脫硫反應(yīng)的影響.pdf

1、研究含氮化合物或含硫化合物在新型催化劑NiMoS（鎳鉬硫）表面的吸附機制，可以為此類催化劑在石油加工的脫硫脫氮過程應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。本研究從第一性原理出發(fā)運用密度泛函方法計算了化合物在NiMoS催化劑表面的吸附過程，構(gòu)建了一個表面含Ni的1.84×1.266×2.413(nm)的超晶胞NiMoS分子模型作為模擬的催化劑模型。研究對象分別選取了堿性含氮化合物（吡啶、喹啉）、非堿性含氮化合物（吲哚、咔唑）和含硫化合物（二苯并噻吩）。通過量子

2、化學(xué)計算研究這些分子與NiMoS催化劑表面不同的吸附行為，從而定量的分析出它們在NiMoS催化劑表面吸附數(shù)據(jù)。
　　本文研究了在NiMoS催化劑的加氫反應(yīng)過程中，喹啉、吲哚、咔唑和吡啶及其加氫后生成物在NiMoS催化劑表面的吸附能、分子表面電荷密度以及吸附分子健長的變化。研究表明，在NiMoS催化劑表面上的吸附形式，喹啉、5,6,7,8-四氫喹啉、十氫喹啉和鄰丙基環(huán)己胺以垂直吸附為主，其吸附能-?E=30-36 kcal mol-

3、1；1,2,3,4-四氫喹啉和鄰丙基苯胺以平行吸附為主，其吸附能在-?E=31-33 kcal mol-1。吲哚、咔唑及其加氫產(chǎn)物在NiMoS催化劑表面上的吸附形式均以平行吸附為主，其吸附能分別為-?E=26-40 kcal mol-1和-?E=20-25 kcal mol-1；吡啶和哌啶在催化劑表面既能進行平行吸附也能進行垂直吸附，其吸附能-?E=7-29 kcal mol-1。含氮化合物與NiMoS催化劑間存在電荷的轉(zhuǎn)移，主要由含氮

4、化合物轉(zhuǎn)移到 NiMoS催化劑表面。吡啶和喹啉及其加氫產(chǎn)物在 NiMoS催化劑表面的吸附過程中，C-N鍵拉長較為明顯，有斷裂的趨勢。吲哚及其加氫產(chǎn)物在NiMoS催化劑表面的吸附過程中，C-N鍵變化不明顯，C-N鍵不易斷裂。咔唑和四氫咔唑在NiMoS催化劑表面的吸附過程中， C-N鍵變短，C-N較加氫前更不易斷裂。
　　同時本文比較了在NiMoS催化劑表面上堿性含氮化合物（吡啶、喹啉）、非堿性含氮化合物（吲哚、咔唑）對含硫化合物（二