以层状双氢氧化物为结构模板剂合成具有超高加氢脱硫活性的NiMMoW本体催化剂

目前，柴油的超深度脱硫已经成为加氢精制领域最具挑战的难题之一。研究开发具有超高活性的新型加氢脱硫催化剂成为一个前沿方向，并受到学术界和工业界的广泛关注。我们前期探索研究结果表明，使用层状双氢氧化物（LDH）为结构模板剂，通过LDH层间阴离子与Mo、W阴离子基团的离子交换过程，制备得到了具有层状结构的NiMMoW催化剂。此种催化剂不仅表现出较高的本征加氢脱硫反应活性，而且通过引入廉价金属，可以降低本体加氢脱硫催化剂的成本，显示出令人鼓舞的应用前景。本研究将在此初步研究工作的基础上，通过系统表征NiMMoW催化剂的结构和加氢脱硫性能，揭示出NiMMoW催化剂结构和性能之间的关系，探索NiMMoW催化剂与传统负载型加氢脱硫催化剂在结构和加氢脱硫反应机理上的差异，为开发超高加氢脱硫活性NiMMoW本体工业催化剂提供理论指导和技术支撑。

含硫有机化合物燃烧产生的硫氧化物是造成大气污染的重要原因之一，因此对燃油进行超深度脱硫是世界范围内急需解决的重要课题之一。研究开发具有超高活性的新型加氢脱硫催化剂正在受到学术界和工业界的关注。我们以层状双氢氧化物和层状羟基盐为结构模板剂制备了具有超高加氢脱硫活性的NiMMoW体相催化剂，并考察了该类催化剂在含4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的模型柴油中的加氢脱硫活性，测定了该体相催化剂的动力学参数，详细研究了催化剂结构与性能的关系。我们发现体相NiZnMoW催化剂在合适的Ni/Zn摩尔比范围内表现出比NiMoW催化剂更高的本征加氢脱硫活性，提出Ni(Zn)与Mo(W)之间存在的协同作用，以及可能的溢流氢物种(Hso)的产生是NiZnMoW催化剂具有高活性的主要原因。通过引入Al制备了NiZnAlMoW催化剂，Zn不仅作为助剂，也作为载体。Zn的加入降低了NiAlMoW催化剂的活化能，Zn和Ni与Mo(W)可能共同参与氢溢流反应，产生或修饰了更多活性位，进而产生更多活性物种，从而提高催化剂本征加氢脱硫活性。