尽管近80年来，Co-Mo和Ni-Mo硫化物一直是工业加氢脱硫（HDS）和加氢脱氮（HDN）工艺的主要催化剂，但其他种类的催化材料，如金属碳化物、氮化物和磷化物，也被认为是潜在的杂原子去除催化剂。

近日，美国西华盛顿大学Mark E. Bussell报道了以次磷酸盐基前驱体（P/M = 0.72, M = Ni + Ru）为原料制备了一系列具有全组成范围（0≤x≤2）的Ni_2-xRu_xP/SiO₂催化剂。

文章要点

1）X-射线衍射分析结果显示，富Ni组分（x<1.00）的Ni_2-xRu_xP/SiO₂催化剂形成了固溶体。程序升温还原（TPR-MS）测试表明，Ru在催化剂合成中的主要作用是降低前驱体还原温度，同时增加P在负载的Ni_2-xRu_xP相中的保留程度。块体和表面成分测量表明，富Ni和富Ru组成的P/M摩尔比有增加的趋势，只有Ni₂P/SiO₂催化剂具有缺P的表面。

2）4,6-DMDBT的活性和选择性与Ru含量具有很强的相关性，Ni_1.85Ru_0.15P/SiO₂催化剂的活性(以质量计)分别是Ni₂P/SiO₂和Ru₂P/SiO₂催化剂的15倍和6倍。此外，其周转频率（TOF）也具有类似的趋势，但一个重要的发现是，尽管Ni_1.85Ru_0.15P/SiO₂催化剂的活性是优化的Ni₂P/SiO₂催化剂（P/Ni=1.5）的1.3倍，但其4,6-DMDBT HDS的TOF却降低了两倍。具有低Ru含量的Ni_1.85Ru_0.15P/SiO₂的HDS产物选择性（86.2%）明显高于Ni₂P/SiO₂（64.2%）。

3）掺杂Ru对提高Ni_2-xRu_xP/SiO₂催化剂的HDS性能的主要作用是表面P富集，但不能排除对磷化物催化剂中活性Ni位进行Ru改性的可能性。

参考文献

P.J. Topalian, B.A. Carrillo, P.M. Cochran, M.F. Takemura, M.E. Bussell, Synthesis and hydrodesulfurization properties of silica-supported nickel-ruthenium phosphide catalysts, Journal of Catalysis (2021)

DOI：10.1016/j.jcat.2021.02.006

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.02.006