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随着轻质油品需求量逐年增加以及原油中重质油的比例加大,人们越来越重视重油的加氢工艺。而在重油加氢的过程中,应对这种大分子原料,孔结构的不适合是制约加氢催化剂活性的主要矛盾,明确孔径对重油加氢催化剂活性影响规律将具有重大的意义,模型催化剂为解决这一问题提供了一个新的途径。 本文利用单分散二氧化硅微球的水悬浮液,在50℃蒸发温度下使微球快速组装成紧密有序面心立方结构,经过焙烧、表面封孔制备出只存在粒间孔的孔径均一的SiO2载体。相对于重力沉降组装,组装时间由70-75天缩短为6-8天,大大缩短微球的有序组装速度,节省了制各载体的时间。 将二氧化硅载体表面包覆氧化铝,制备与工业催化剂相同表面性质的加氢催化剂载体。为解决化学浸渍法包覆氧化铝,产生氧化铝堵塞孔道的问题,本文采用了一种新的包覆方法—氨内水解法,使氧化铝均匀负载在二氧化硅载体的表面,孔径保持均一。采用NH3-TPD和Py-FTIR表征了包覆氧化铝载体的酸性与酸量,结果表明,氨内水解法包覆单层氧化铝的载体和纯氧化铝的表面性质相同,基本上没有B酸,主要是L酸,Al2O3/SiO2载体随着孔径的增大,总酸量在减少。 采用分步浸渍活性组分的方法(按比表面积担载)制备催化剂,催化剂的孔分布基本不变,孔径依然保持均一。并对300nmSiO2颗粒组装制备出的催化剂(Cat-300)进行了初步的加氢性能测试,结果表明,Cat-300具有加氢脱硫脱氮活性。本文制备出的模型催化剂与传统催化剂相比,具有孔径均一、调变容易,相同孔径尺寸的材料比表面积不变,材料的表面化学性质一致等特点。可以应用于催化过程中的扩散、吸附研究,活性金属与载体之间的相互作用等诸多方面的研究。