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摘 要

　过渡金属碳化物对于烃类加氢、氢解以及异构化反应还有与贵金属有相似的表面性质以及吸附特性, 碳化物尤其是碳化钼, 作为一类新型催化材料已引起研究者广泛的关注。制备碳化钼催化材料的方法有程序升温还原法、气相法、热分解法、液相反应法等。碳化钼催化材料的主要催化类型有加氢脱氮,加氢脱硫，异构化反应, 烃类转化与合成反应等。随着石油化工以及煤炭能源的高效利用的需求, 碳化钼作为高性价比的催化材料必然会在更多方面得到广泛的应用。铂与其元素周期表中相邻元素作为催化剂被广泛应用于化学合成、石油化工、聚合以及环境保护等化学工业领域。 但是铂族金属或Ⅷ族过渡金属， 特别是铂、钯、铑、铱、钌等稀有贵金属的储量逐年减少，但其需求量却逐年增加。 研究发现，碳化钼在很大范围内具有与铂族金属相同的催化性能。因此，寻找这些金属的替代品来应用于催化领域已成为近年来的研究热点。

关键词：碳化钼 加氢脱氮 加氢脱硫 异构化 催化剂

Molybdenum carbide catalysts and application status

ABSTRACT

Transition metal carbides for hydrocarbon hydrogenation, hydrogenolysis and isomerization reactions and precious metals have similar surface properties and adsorption characteristics , especially molybdenum carbide carbide as a new class of catalytic materials has caused widespread concern researchers . Molybdenum carbide prepared catalytic material temperature programmed reduction method , using gas , thermal decomposition method , a liquid phase reaction method , the catalytic material is mainly molybdenum carbide in hydrodenitrogenation , hydrodesulfurization, isomerization of hydrocarbons transformation and synthesis reactions. With the demand for petrochemical and energy efficient use of coal , molybdenum carbide as a cost-effective catalytic material in more areas will inevitably be widely used . Chemical industry petrochemical, polymerization and environmental protection platinum and its adjacent elements in the periodic table is widely used as a catalyst for chemical synthesis . But PGMs or Ⅷ transition metal, especially platinum , palladium, rhodium , iridium, ruthenium and other rare metals reserves decreasing, but the demand has increased year by year. The study found that molybdenum carbide having the same platinum group metal catalytic performance in a wide range. Therefore, to find alternatives to these metals used in catalysis has become a hot topic in recent years .

Keywords: molybdenum carbide ；HDN ；HDS；hydrodesulfurization ；isomerization ；

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 概述 1

1.1 前言 1

1.2碳化钼的结构 2

1.3 碳化钼的催化机理 3

1.4 碳化钼的制备方法 3

1.4.1 程序升温还原法 3

1.4.2 气相法 5

1.4.3 热分解法 6

1.4.4 液相反应法 6

第二章 碳化钼催化剂研究进展 8

2.1国内碳化钼的研究进展 8

2.2国外碳化钼的研究进展 9

第三章 碳化钼催化剂的主要催化反应类型 11

3.1加氢脱氮HDN反应 11

3.2加氢脱硫HDS 12

3.3异构化反应 14

3.4 烃类转化与合成反应 16

第四章 碳化钼研究中的一些问题 18

4.1 制备方法中的问题 18

4.2反应机理的研究问题 18

4.3 助剂的研究问题 19

4.4 加氢精制过程中的问题 19

第五章 市场和前景 21

参考文献 22

第一章 概述

1.1 前言

金属碳化物作为一类具有很高硬度、良好稳定性和抗腐蚀性的新型功能材料, 已经在各种耐高温、耐磨擦和耐化学腐蚀的领域得到很好的应用。近年来, 这类催化剂的催化性能逐渐被人们发现, 过渡金属碳化物以其独特的电子结构和优良的催化性能而成为新型无机催化材料研究领域的一个热点。正在引起国内外学者的广泛关注。过渡金属碳化物是碳进入过渡金属的晶格形成的一族具有金属性质的间充型化合物。具有特殊的物理、化学性质以及表面结构。研究表明, 此类材料对于油品的加氢精制、脱氮、脱硫同样具有很好的催化活性和选择性, 是一种很有应用前景的催化新材料。

钼的碳化物因具有贵金属的某些性质, 如较强的解离吸氢能力而被广泛地用于有氢参与的反应,如烷烃异构化、不饱和烃加氢、CO（CO₂ ）加氢、加氢脱氮和脱硫以及合成氨等反应的催化剂, 尤其是钼的碳化物比贵金属更加低廉, 且又具有优良的抗硫中毒性能, 故碳化钼催化剂更引人瞩目。由特定的制备工艺制得的碳化钼在很大范围内具有与铂族金属相类似的催化性能, 碳化钼对烃类脱氢、加氢和异构化均具有催化活性, 可与贵金属铂、铱相媲美, 因此,碳化钼被誉为可取代铂族贵金属催化剂的“准铂催化剂” [^[1]]。

铂、钯以及其元素周期表中相邻元素作为催化剂被广泛应用于化学合成、石油化工、聚合和环境保护等化学工业领域。但是铂族金属或Ⅷ族过渡金属, 特别是铂、钯、铑、铱、钌等稀有贵金属, 其储量在逐年减少, 需求量却逐年在增加。 据研究表明, 在很大范围内碳化钼具有与铂族金属相同的催化性能。 因此,要想寻找这些金属的替代品来应用于催化领域，已成为研究者近年来特别关注的问题。

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