X-ray Photoelectron Spectroscopy Surface Quantification of Sulfided CoMoP Catalysts – Relation Between Activity and Promoted Sites – Part I: Influence of the Co/Mo Ratio
Quantification de surface de catalyseurs sulfures de type CoMoP par spectroscopie de photoélectrons X – Relation entre activité et sites promus – Partie I : Influence du rapport Co/Mo
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Institut français du pétrole, IFP-Lyon, BP3, 69390 Vernaison - France
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Unité de Catalyse et Chimie des Solides, Université des Sciences et Technologies de Lille, Bat C3, 59650 Villeneuve d'Ascq - France, email: annegan78@yahoo.fr, christelle.legens@ifp.fr, denisjm.gillaume@ifp.fr, edmond.payen@univ-lille1.fr, Stephane.rebours@ifp.fr
This work is dedicated to the characterization of CoMoP/Al2O3 hydrotreatment catalysts. In order to identify the neighboring of cobalt and molybdenum, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron spectroscopy (TEM) and activity measurements were used. Indeed, a quantitative XPS characterization was developed to study the effect of the Co/Mo atomic ratio on CoMoP-type hydrodesulfurization catalysts. Identification and quantification of the various species present on the surface of the catalysts were performed. We showed that the catalyst exhibiting both the maximum activity in hydrogenation of toluene and the maximum amount of CoMoS active, determined through the XPS quantitative analysis, is the catalyst with a Co/Mo atomic ratio equal to 0.5. However, all the cobalt atoms are not completely engaged in the CoMoS mixed phase.
Résumé
Ce travail est dédié à la caractérisation de catalyseurs d'hydrotraitement CoMoP/Al2O3. Afin d'identifier l'environnement du cobalt et du molybdène, la spectroscopie de photoélectrons X (XPS), la microscopie électronique à transmission (MET) et les mesures d'activité ont été utilisées. En effet une approche quantitative de la caractérisation par XPS a été développée dans le cas de catalyseurs d'hydrotraitement de type CoMoP afin d'étudier l'effet du rapport atomique Co/Mo. Nous avons quantifié les différentes espèces présentes à la surface des catalyseurs et montré que le catalyseur présentant à la fois une activité maximale en hydrogénation du toluène et une concentration maximale de phase active mixte de type CoMoS, correspond au catalyseur de rapport atomique Co/Mo nominal de 0.5. Cependant la totalité des ions cobalt n'est pas engagée dans la phase mixte CoMoS.
© IFP, 2007