一种催化生物油脂加氢脱氧制备碳氢燃料的Ni-Mo/SiO2催化剂

技术领域

本发明属于生物质能源催化领域，涉及一种催化生物油脂加氢脱氧制备碳氢燃料的Ni-Mo/SiO

背景技术

催化生物油脂(以脂肪酸甲酯为例)加氢脱氧反应如下反应路径路，其中R

在氢气氛下先对油脂分子内酯基氢解得到脂肪酸，再经加氢脱氧(hydrodeoxygenation，HDO)、脱羰基(decarbonylation，DCN)、脱羧基(decarboxylation，DCX)反应路径转化为n-C

当用单金属无硫Ni基催化剂催化时，在吸附脂肪酸甲酯分子时，催化剂中富电子Ni位点会优先与脂肪酸甲酯分子中C

本发明利用Ni原子d轨道上电子密度及Ni原子周边环境与几种吸附构型的密切相关性，通过加入亲氧性助剂M，来精细调控Ni位点电子密度及对Ni位点周边微环境，弱化富电子Ni

发明内容

本发明目的旨在提供一种催化通过HDO反应途径催化生物油脂加氢脱氧制备碳氢燃料的Ni-Mo/SiO

本发明的技术方案

一种催化生物油脂加氢脱氧制备碳氢燃料的Ni-Mo/SiO

(1)所述生物油脂是癸酸甲酯、月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯中的任一种，所述生物油脂还来自天然油脂麻疯树油或餐饮废弃烹饪油脂，所述Ni-Mo/SiO

表1 Ni-M/SiO

表1中：

表1Ni-M/SiO

表2中弱酸(<300℃)、中等酸(300℃～500℃)、强酸(>500℃)是根据NH

Ni-Mo/SiO

(2)在Ni-Mo/SiO

表3Ni-M/SiO

Ni-Mo/SiO

表4Ni-M/SiO

从以上表3、表4反应结果可见，Ni-Mo/SiO催化效果最好。

(3)以ICP-AES分析催化剂5次连续循环使用后反应液中Ni离子的含量，结果显示Ni-M/SiO

对5次连续循环使用后的催化剂进行TEM表征，结果表明Ni/SiO

对5次循环使用过后的催化剂进行拉曼光谱表征，四种催化剂都在D带1261cm

(4)Ni-Mo/SiO

对比催化剂Ni/SiO

(5)Ni-Mo/SiO

为对比Ni-Mo/SiO

XRD表征四种催化剂均在22.8°处出现一个归属无定形SiO

场发射SEM和HRTEM表征场发射SEM表明四种催化剂均呈现出近球形颗粒形貌，只是在Ni-Mo/SiO

STEM-EDX能谱表征STEM-EDX能谱表征显示Ni-Mo/SiO

H

EPR表征用EPR对催化剂中O

磁饱和强度表征四种催化剂饱和磁化强度Ni-Mo/SiO

XPS表征用XPS对催化剂表面元素价态及含量表征，结果如表5所示：

表5 Ni-M/SiO

表5中O

Ni-Mo/SiO

通过高斯分峰拟合法对催化剂的O1s谱图分峰，得到O

进一步分析Mo 3d、W 4f、Fe 2p

Ni-M/SiO

CO吸附原位FT-IR光谱原位FT-IR表征亲氧性助剂M对催化剂中Ni位点上电子密度的影响，强吸收峰代表Ni··C＝O吸附构型，包括C＝O的线性吸附(2125～1975cm

本发明的技术优势特点与效果

1.本发明催化剂成本低，具有高催化活性与n-C

2.当Ni-Mo/SiO

下面通过实施例对本发明的技术方案及其实施方式予以说明，但本发明的技术方案又不局限于以下实施例。

实施例1将0.424克Ni(CH

对比催化剂Ni/SiO

实施例2在Ni-Mo/SiO

实施例3与实施例2同样反应条件与工艺，Ni-Mo/SiO

实施例4与实施例2同样反应条件与工艺，Ni-Mo/SiO

实施例5作为对比，在上述实施例2、3、4同样反应条件与工艺下，以上技术方案中表3、表4分别列出了几种Ni-M/SiO

实施例6以ICP-AES分析催化剂5次连续循环使用后反应液中Ni离子的含量，结果显示Ni-M/SiO

对5次连续循环使用后催化剂进行TEM表征，结果表明Ni/SiO

拉曼光谱对5次循环使用过后的催化剂表征，四种催化剂都在D带1261cm

实施例7Ni-Mo/SiO

为对比Ni-Mo/SiO

XRD表征四种催化剂均在22.8°处出现一个归属无定形SiO

场发射SEM和HRTEM表征场发射SEM表明四种催化剂均呈现出近球形颗粒形貌，只是在Ni-Mo/SiO

STEM-EDX能谱表征STEM-EDX能谱表征显示Ni-Mo/SiO

H

Ni-Mo/SiO

EPR表征用EPR对催化剂中O

磁饱和强度表征Ni/SiO

Ni-Mo/SiO

XPS表征用XPS对催化剂表面元素价态及含量表征，Ni-Mo/SiO

通过高斯分峰拟合法对催化剂的O1s谱图分峰，得到O

进一步分析Mo 3d、W 4f、Fe 2p

Ni-M/SiO

CO吸附原位FT-IR光谱原位FT-IR表征亲氧性助剂对催化剂中Ni位点上电子密度的影响，强吸收峰代表Ni··C＝O吸附构型，包括C＝O的线性吸附(2125～1975cm