^<129>Xe NMRのCo-Mo/Al_2O_3脱硫触媒分析への応用 : ^<129>Xe NMRスペクトルに及ぼす硫化処理の影響 Application of ^<129>Xe NMR Spectroscopy to Analysis of Co-Mo/Al_2O_3 Hydrodesulfurization Catalyst : Effect of Sulfidation on ^<129>Xe NMR Spectra

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Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>脱硫触媒の<sup>129</sup>Xe NMRスペクトルに及ぼす硫化処理の影響について検討を行った。硫化前においては,Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>やAl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の場合,1種類のシャープな<sup>129</sup>Xe NMRピークが現れたのに対し,Co/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>やCo-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>などのコバルトを含む試料では,<sup>129</sup>Xe NMRピークが著しく広幅化した。これは,CoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>やCoOなどのコバルト酸化物の常磁性効果に主に起因している。対照的に,硫化後においては,<sup>129</sup>Xe NMRピークの顕著な広幅化はこれらの試料では見られなかった。これは,CoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>やCoOなどの常磁性酸化物からCo-Mo-S相やCo<sub>9</sub>S<sub>8</sub>などの反強磁性硫化物への変化によって,コバルトの常磁性効果が大幅に減少したためと考えられる。さらに,硫化した触媒のXPS結果から,Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>におけるCo 2pのシャープなピークの結合エネルギーは,Co/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>よりも0.7 eV高くなった。この結果は,コバルトがCo-Mo-S相として表面上に存在していることを強く示唆しており,硫化Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の<sup>129</sup>Xe NMRピークが硫化Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>に比べてより低磁場側にシフトしたことと密接に関連している。この結果より,<sup>129</sup>Xe NMRはCo-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>脱硫触媒上におけるCo-Mo-S相の形成に敏感であるといえる。<br>

The effect of sulfidation on <sup>129</sup>Xe NMR spectra of Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> hydrodesulfurization catalysts was investigated. Before sulfidation, catalysts containing cobalt such as Co/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> and Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> showed remarkable <sup>129</sup>Xe NMR peak broadening, whereas one sharp <sup>129</sup>Xe NMR peak was observed for Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> and Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, mainly caused by the paramagnetic effect of cobalt oxides such as CoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> and CoO. In contrast, after sulfidation, the remarkable broadening of the <sup>129</sup>Xe NMR peak did not occur. We consider that the paramagnetic effect of cobalt was much reduced due to the transformation of paramagnetic oxides such as CoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> and CoO into antiferromagnetic sulfides such as the Co-Mo-S phase and Co<sub>9</sub>S<sub>8</sub>. In addition, XPS of the sulfided catalysts showed that the Co 2p binding energy of the sharp peak for Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> was 0.7 eV higher than that for Co/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. This result strongly suggests that cobalt was mainly present as the Co-Mo-S phase on the surface and is closely related to the observation that the <sup>129</sup>Xe NMR peak of sulfided Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> was shifted further downfield in comparison with sulfided Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>. <sup>129</sup>Xe NMR spectroscopy is sensitive to the formation of the Co-Mo-S phase on Co-Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> hydrodesulfurization catalyst.<br>

Journal

  • Journal of the Japan Petroleum Institute

    Journal of the Japan Petroleum Institute 50(3), 139-146, 2007-05-01

    The Japan Petroleum Institute

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Codes

  • NII Article ID (NAID)
    130000065846
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA11590615
  • Text Lang
    ENG
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    13468804
  • NDL Article ID
    8806244
  • NDL Source Classification
    ZP29(科学技術--化学・化学工業--燃料--石油)
  • NDL Call No.
    Z17-177
  • Data Source
    CJP  NDL  J-STAGE 
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