二硫化鎢(WS2)是由非金屬硫和過渡金屬鎢一起組成的化合物。擔(dān)載型WS2催化劑在石油加工領(lǐng)域一直被用作加氫催化劑,應(yīng)用于加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫芳、加氫脫氧和加氫脫金屬等反應(yīng);非擔(dān)載型WS2是一種非常有望應(yīng)用于懸浮床工藝重質(zhì)油加氫制備清潔燃料的催化劑。不過,目前生產(chǎn)的二硫化鎢催化劑,不是水溶性的,就是油溶性的,因此難以滿足重質(zhì)油加氫技術(shù)的要求。下面主要介紹的是具有表面雙親性的納米二硫化鎢催化劑的生產(chǎn)。其具體步驟如下:
(1)向去離子水中加入硫代鎢酸鹽,攪拌均勻;(2)向上述混合物中加入還原劑,攪拌均勻;(3)向上述混合物中加入離子液體,攪拌均勻,配置成初始反應(yīng)混合物;(4)將初始反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移至高壓合成釜中,在一定溫度下晶化一定時(shí)間;(5)晶化結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,過濾、去離子水洗滌并干燥后就可以得到所需要的產(chǎn)物。
該生產(chǎn)方法的注意事項(xiàng)如下:
1)所述的硫代鎢酸鹽為二硫代鎢酸鹽和四硫代鎢酸鹽中的一種或兩種,硫代鎢酸鹽的陽離子可以為Na+、K+、NH4+、Li+、Mg2+等能夠與硫代鎢酸根形成可溶性鹽的陽離子的一種或任意二種以上。
2)步驟(1)所述的還原劑為鹽酸羥胺、水合肼、硼氫化鈉、硼氫化鉀、聚乙烯亞胺的一種或任意二種以上,優(yōu)選硼氫化鈉和鹽酸羥胺中的一種或二種。
3)步驟(3)所述的離子液體陽離子為烷基咪唑、烷基吡啶、季銨離 子、季磷離子、胍、嗎啉、膽堿、苯并咪唑、苯并三唑中的一種或任意二種以上,陰離子為鹵素離子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、硫酸根、羧酸根、磷酸根、碳酸根中的一種或任意二種以上。
4)步驟(4)所述初始反應(yīng)混合物中鎢的濃度為0.005mol/L,優(yōu)選0.008-1.6mol/L。
5)步驟(4)所述初始反應(yīng)混合物中S:W(摩爾比)為2-4:1,優(yōu)選2.2-3.8:1;還原劑:W(摩爾比)為1-4:1,優(yōu)選1.2-3:1;離子液體:W(摩爾比)為0.01-25:1,優(yōu)選0.1-15:1。
6)步驟(4)所述的晶化溫度為40-200°C;晶化時(shí)間為1-240h。
利用該方法生產(chǎn)的納米WS2具有很好的表面雙親性,在極性、非極性的催化反應(yīng)體系中均具有極好的分散性和催化活性。