A Rational Comparison of the Optimal Promoter Edge Decoration of HDT NiMoS vs CoMoS Catalysts
Étude comparative de la décoration optimale par le promoteur des phases CoMoS et NiMoS actives en hydrotraitement
Institut français du pétrole, IFP-Lyon, BP 3, Rond point de l'échangeur de Solaize, 69360 Solaize - France
Corresponding authors: christelle.legens@ifp.fr denisjm.guillaume@ifp.fr pascal.raybaud@ifp.fr
In order to gain a better understanding of the morphology and promoter edge content of the active phase of industrial HDT NiMoP catalysts in working conditions, a multi-technique study has been undertaken on a series of NiMoP catalysts with various Ni/Mo ratios. The combination of X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Transition Electron Microscopy (TEM), Density Functional Theory (DFT) modeling and catalytic testing (toluene hydrogenation) provided data to build a morphological model of NiMoS nanocrystallites. A parallel has been established with their CoMoS counterparts obtained in our previous work in order to emphasize differences arising from the promoter atom. This study confirms the importance of the presence of mixed Ni-Mo sites on the edges of the NiMoS nanocrystallites, and especially on the M-edge for reactions involving hydrogenation. These results provide new guidelines for future and ever more active catalysts.
Résumé
Dans le but d'acquérir une meilleure compréhension de la morphologie et la teneur en promoteur de la phase active des catalyseurs d'hydrotraitement dans les conditions de l'hydrotraitement, une étude multi-technique a été entreprise sur une série de catalyseurs NiMoP avec des ratios Ni/Mo variables. La combinaison de la spectroscopie photoélectronique-X, de la microscopie électronique à transmission, de la modélisation moléculaire ab initio et de tests catalytiques d'hydrogénation du toluène a permis d'aboutir à un modèle morphologique qui a été comparé à une précédente étude menée sur une série analogue promue par le cobalt. Cette étude confirme l'importance de la présence de sites mixtes Ni-Mo sur les bords des cristallites, en particulier sur le bord M-edge pour les réactions d'hydrogénation. Ces résultats permettent d'orienter la mise au point de nouveaux catalyseurs dans le but de maximiser leurs performances.
© IFP, 2009