H2在MoxSy团簇上吸附解离的尺寸效应研究

作者：杜峰; 尹思琦; 罗辉; 邓文安^*; 李传; 黄振薇; 王文静

来源：化工学报, 2022, 73(09): 3895-3903.

• MoxSy团簇
• 团簇尺寸
• 氢气活化
• 钼基催化剂
• 密度泛函理论

浆态床加氢工艺可以处理不同来源的劣质重油、渣油，氢气的活化是重油加氢处理过程中发生的主要反应之一。钼基催化剂的分散性是影响重油加氢活性的关键因素。构建了 Mo7S15、Mo12S26、Mo18S39、Mo25S54和Mo33S71团簇，利用密度泛函理论研究了团簇自身的稳定性、活性以及 H2在不同尺寸团簇上的吸附与解离过程。结果发现，在目前所建立的团簇中，其尺寸越小，结合能越低，最高占据分子轨道-最低未占分子轨道(HOMO-LUMO)能隙值越小，团簇稳定性越弱，活性越强。H2在簇上的稳定吸附位点为边缘位点。随团簇尺寸增大，吸附能分别为-64.25、-34.60、-34.14、-7.20、-6.82 kJ/mol，吸附能绝对值减小，氢气分子与团簇的相互作用减弱，并且解离能逐渐增大，分别为 13.76、33.14、53.64、60.75、64.47 k J/mol。目前的结果表明，团簇尺寸越小，氢气的吸附解离越容易，显示出更高的活性。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 重质油国家重点实验室