氧化態與硫化態鈷鉬系加氫脫硫觸媒性質之研究

Abstract

本文以反射式紫外分光儀，吸附儀，氣相層析儀，電子順磁共振及程序升溫還原器等 儀器來探討氧化態與硫化態CoMo╱Al□O□ 觸媒之結構，以及CoMo╱Al□O□ 觸媒對 Thiophene之加氫貺硫活性。觸媒是利用鈷鉬同時含浸法製得。 Co（Ⅹ）Mo（８．１）╱Al□O□（x ＝１．７、１．９、６．１、９．５wt％） 觸 媒於反射式紫外光譜中，有CoAl□O□ 與CoMoO□ 之吸收峰，其吸收強度隨Co含量增 加而增加。但Co含量為６．１wt％，９．５wt％之CoMo╱Al□O□ 觸媒會形成Co□O□ ，使得CoAl□O□ 之吸收峰變得不明顯。CoMo╱Al□O□ 觸媒中，CoMoO□ 之含量隨 Co含量（在１．７∼９．５wt％範圍）增加而增加，可被氧水萃取，因此氨水對Mo與 Co之萃取量會隨Co含量增而增。且在程序升溫還原（TPR ）譜圖中CoMoO□ 於５２０ ℃之耗氫波峰亦隨Co含量增加而變大。以吸附儀測此觸媒於５００℃還原耗氫量亦隨 Co含量增加而增加，且低溫氧氣化學吸附量亦隨著增加。 本文以電子順磁共振發現，當oxo-Mo（Ⅴ）（g ＝１．９３０）顯著減少時，加氫脫 硫活性始顯著增加。活性是以H□＋Thiophene 通過固定床，以氣相層析儀測得Thiop- hene轉化率而得。活性較高之硫化態觸媒其thio-Mo （Ⅴ）（g ＝１．９９８）訊號 較高，oxo-Mo（Ⅴ）訊號較低。預硫化使用之硫化物會影響活性，研究發現Dimethyl sulfide ＞Thiophene ＞Carbon disulfide。另外觸媒先經H 還原再以Thiophene 預 硫化者，活性較以Thiophene 直接預硫化者高。 觸媒預硫化後，在充氮氣反射式紫外光譜中有２２０nm吸收峰，且隨活性增加而升高 吸收度。但暴露於空氣中，此吸收峰會消失。 根據本文對硫化態CoMo╱Al□O□ 觸媒的研究，似乎硫化態電子順磁共振的thio-Mo （Ⅴ）（g ＝１．９９８）與紫外光的２２０nm吸收強度，可做為加氫脫硫活性的相 關依據。