[发明专利]一种硫化钼镍/石墨烯复合体及其制备方法

说明书

一种硫化钼镍/石墨烯复合体及其制备方法。本发明属于加氢脱硫催化剂领域。本发明的目的是为了解决现有加氢脱硫催化剂催化性能不高的技术问题。本发明的一种硫化钼镍/石墨烯复合体由石墨烯片层和堆垛在石墨烯片层上的硫化钼镍片晶组成。制备方法：步骤1：将聚乙烯亚胺溶液滴加到氧化石墨分散液中，搅拌反应过夜，得到改性氧化石墨水溶液；步骤2：将磷钼酸和硝酸镍分散于去离子水中，然后滴加到改性氧化石墨水溶液中，水热反应，烘干，得到复合体前驱体；步骤3：于管式炉中在硫化氢/氢气混合气氛中加热处理，得到硫化钼镍/石墨烯复合体，该复合体片层之间接触紧密，少层的、片晶长度短的硫化钼镍均匀分散在石墨烯上，加氢脱硫性能卓越。

技术领域

本发明属于加氢脱硫催化剂领域，具体涉及一种硫化钼镍/石墨烯复合体及其制备方法。

背景技术

当前，二次加工汽柴油产品中的硫含量越来越高。加之我国目前要求车用燃料中硫含量不得高于10ppm。如何实现由劣质原料生产硫含量满足现行国家标准要求的车用燃料引起了人们的广泛关注。加氢脱硫仍是目前最高效的燃油脱硫方式，其催化性能主要依赖于加氢脱硫催化剂的设计。目前工业加氢脱硫催化剂是Mo-Ni-S/Al₂O₃，虽然Al₂O₃具有成本低、成型性能好等优点，但是Al₂O₃与Mo，Ni金属相互作用太强容易生成难以还原的Al-O-Mo键和NiAl₂O₄尖晶石结构，限制了其催化性能的进一步提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有加氢脱硫催化剂催化性能不高的技术问题，而提供一种硫化钼镍/石墨烯复合体及其制备方法。

本发明的一种硫化钼镍/石墨烯复合体由石墨烯片层和堆垛在石墨烯片层上的硫化钼镍片晶组成。

进一步限定，所述硫化钼镍片晶长度为3nm～5nm，堆垛层数为1～2层。

本发明的一种硫化钼镍/石墨烯复合体的制备方法按以下步骤进行：

步骤1：将氧化石墨和聚乙烯亚胺分别超声分散于去离子水中，分别得到氧化石墨分散液和聚乙烯亚胺溶液，然后将聚乙烯亚胺溶液滴加到氧化石墨分散液中，搅拌反应过夜，离心洗涤后，收集固相重新分散于去离子水中，得到改性氧化石墨水溶液；

步骤2：将磷钼酸和硝酸镍分散于去离子水中，得到混合液，将混合液滴加到步骤1得到的改性氧化石墨水溶液中，搅拌过夜，然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中进行水热反应，反应结束后收集固相，烘干，得到复合体前驱体；

步骤3：将复合体前驱体于管式炉中在硫化氢/氢气混合气氛中加热处理，得到硫化钼镍/石墨烯复合体。

进一步限定，步骤1中所述氧化石墨与聚乙烯亚胺的质量比为1：(0.5～1.5)。

进一步限定，步骤1中所述氧化石墨分散液中氧化石墨的质量与去离子水的体积的比为0.2g：(40～60)mL。

进一步限定，步骤1中所述聚乙烯亚胺溶液中聚乙烯亚胺的质量与去离子水的体积的比为0.2g：(40～60)mL。

进一步限定，步骤2中所述磷钼酸与硝酸镍的钼镍摩尔比为3：(1～3)。

进一步限定，步骤2中所述混合液中磷钼酸的质量与去离子水的体积的比为0.04g：(15～25)mL。

进一步限定，步骤2中所述磷钼酸与改性氧化石墨水溶液中的氧化石墨的质量比为1：(1～5)。

进一步限定，步骤2中所述水热反应的温度为160～200℃，时间为10h～18h。

进一步限定，步骤2中所述烘干的温度为40～80℃，时间为10h～15h。