一种负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种负载金属镍的氧掺杂MOS2‑石墨烯催化剂的制备方法；旨在提供一种分散均匀，稳定性好，具有优良的加氢脱硫催化效果的催化剂；其技术要点：在纳米MOS2‑石墨烯片的基础上掺杂氧原子，再加入还原剂制得；属于催化剂技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂，具体地说，涉及一种负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备方法；属于催化剂

技术介绍
纳米Ni-Mo催化剂是一种用于加氢脱氧脱硫的催化剂，可应用于柴油加氢脱硫、洗油加氢、催化乙酸的加氢脱氧、生物油模型化合物加氢脱氧、大分子生物油脂加氢脱氧等等。氧化石墨烯是一种具有独特六角形碳网结构的碳纳米材料，因其具备优异的电子性能、水分散性能、表面丰富的官能团和较高比表面积等优点，在催化剂方面的应用将成为一个研究重点。专利(申请号201510747086.9)公开了一种纳米Ni-Mo/氧化石墨烯催化剂及其制备方法，将氧化石墨烯超声分散到去离子水中，再加入硫化物以及镍、钼前躯体，搅拌后用还原剂水合肼还原制得比表面积大、催化性能优良的纳米Ni-Mo催化剂。基于以上实例，尽管有关纳米Ni-Mo/氧化石墨烯催化剂的制备方法已有报道，但截至目前，尚未见以十二烷基硫酸钠或十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，在负载金属镍的MOS2-石墨烯催化剂的基础上掺杂氧的相关国内外文献和专利的报道。本申请专利制备的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂具有更高的催化活性，在催化领域有很好的应用前景。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂及其制备方法；该催化剂的石墨烯载体比表面积大，负载的活性组分镍和钼颗粒尺寸小且分散均匀，稳定性好，具有优良的加氢脱硫催化效果，其制备过程简单。为解决上述问题，本专利技术提供的前一技术方案是这样的：一种负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，所述的催化剂为活化后的氧化石墨烯表面负载纳米镍粒子和纳米MoS2。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，采用十二烷基硫酸钠或十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂活化氧化石墨烯表面的活性基团后，负载纳米镍粒子和纳米钼粒子的同时掺杂上氧后，再加入还原剂还原制得。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，所用的还原剂为硼氢化钠。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，所述的纳米镍和纳米钼粒子的摩尔比为：2～6:1～2.5。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，所述的纳米镍粒子、纳米钼粒子的粒径均为5～100nm。本专利技术提供的后一技术方案是这样的：1)称取适量氧化石墨烯超声分散到水中，再加入表面活性剂，得混合液A；2)将硫化物溶于水中，再加入摩尔比为2～6:1～2.5的镍、钼前驱体，搅拌10-50min，得混合液B；3)将混合液B加入到混合液A中，再加入还原剂硼氢化钠，并将其混合液转至100mL反应釜中，200～260℃下反应12～36h；4)待冷却后离心，用乙醇洗涤3次后，60℃下真空干燥12h。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备方法，所述的镍前驱体、钼前驱体、硫化物的摩尔比为2～6:1～2.5:2～8。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备方法，所述的钼前驱体为(NH4)2MoS4或者K2MoO4。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备方法，所述的镍前驱体为NiCl2·6H2O或者Ni(NO3)2·6H2O。优选的，上述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备方法，所述的硫化物为硫化钠或者硫脲或者四硫代钼酸铵的其中之一。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案，具有如下技术优点：本专利技术提供的技术方案采用水热合成法，制备的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂具有更高的催化活性，在催化领域有很好的应用前景。附图说明图1是本专利技术提供的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂电镜扫描图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不构成对本专利技术的任何限制，任何人在本专利技术的权利要求范围内所做的有限次的修改仍在本专利技术的权利要求范围内。实施例11)负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备：将12mg氧化石墨烯超声分散到35mL去离子水中，分别加入240mg十二烷基硫酸钠、383mg Ni(NO3)2·6H2O、114mg(NH4)2MoS4(Ni:Mo:S＝3:1:4),搅拌30min，再加入20mL0.4mol/L的硼氢化钠溶液。将混合液转至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至220℃下反应24h。待冷却后离心，用乙醇洗涤3次后，60℃下真空干燥12h。按照上述步骤制备的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其粒径约为20-60nm。2)加氢脱硫催化反应：将2.8g萘和0.224g二苯并噻吩溶解在28g正庚烷中，置入250mL高温反应釜中。称取1g负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂加入到混合溶液中，在通H2条件下，调压力为5MPa，加热至230℃反应4h，经检测计算，模型化合物加氢转化率达66.2％，脱硫率达71.4％。实施例21)负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备：将24mg氧化石墨烯超声分散到35mL去离子水中，分别加入120mg十六烷基三甲基溴化铵、400mg NiCl2·6H2O、200mg K2MoO4、524mg硫化钠(Ni:Mo:S＝2:1:8)搅拌30min，再加入20mL 0.4mol/L的硼氢化钠溶液。将混合液转至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至200℃下反应12h。待冷却后离心，用乙醇洗涤3次后，60℃下真空干燥12h。按照上述步骤制备的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其粒径约为30-70nm。2)加氢脱硫催化反应：将2.8g萘和0.224g二苯并噻吩溶解在28g正庚烷中，置入250mL高温反应釜中。称取负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂加入到混合溶液中，在通H2条件下，调压力为5MPa，加热至230℃反应4h，经检测计算，模型化合物加氢转化率达82.4％，脱硫率达76.6％。实施例31)负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的制备：将36mg氧化石墨烯超声分散到35mL去离子水中，分别加入240mg十二烷基硫酸钠、179mg Ni(NO3)2·6H2O、100mg K2MoO4、77mg硫脲(Ni:Mo:S＝4:2.5:6),搅拌30min，再加入20mL 0.4mol/L的硼氢化钠溶液。将混合液转至100mL聚四氟乙烯反应釜中，加热至240℃下反应12h。待冷却后离心，用乙醇洗涤3次后，60℃下真空干燥12h。按照上述步骤制备的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其粒径约为20-60nm。2)加氢脱硫催化反应：将2.8g萘和0.224g二苯并噻吩溶解在28g正庚烷中，置入250mL高温反应釜中。称取1g负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂加入到混合溶液中，在通H2条件下，调压力为5MPa，加热至230℃反应4h，经检测计算，模型化合物加氢转化率达93.4％，脱硫率达88.2％。由上述事例可知，表面活性剂的添加量对负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的加氢脱硫效果的影响较大。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载金属镍的氧掺杂MOS2‑石墨烯催化剂，其特征在于，所述的催化剂为活化的氧化石墨烯表面负载纳米镍粒子和纳米MoS2的同时，掺杂上氧后，再加入还原剂还原制得。

【技术特征摘要】
1.一种负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其特征在于，所述的催化剂为活化的氧化石墨烯表面负载纳米镍粒子和纳米MoS2的同时，掺杂上氧后，再加入还原剂还原制得。2.根据权利要求1所述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其特征在于，所用的表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。3.根据权利要求1所述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其特征在于，所述的纳米镍和纳米钼粒子的摩尔比为：2～6:1～2.5。4.根据权利要求1或2所述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其特征在于，所述的纳米镍粒子、纳米钼粒子的粒径均为5～100nm。5.根据权利要求1所述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂，其特征在于，所用的还原剂为硼氢化钠。6.制备权利要求1或2所述的负载金属镍的氧掺杂MOS2-石墨烯催化剂的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：1)称取适量氧化石墨烯及表面活性剂混合，得混合液A；2)将硫化物溶于水中，再加入摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧耿苗，王忠，姚蒙，方岩雄，林文杰，刘金成，谢凯宏，谭伟，孙大雷，张维刚，张焜，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44