论振动体电动力学(Ⅴ)——共振吸附-氢溢流机理

王鼎聪

(中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺 113001)

论振动体电动力学(Ⅴ)
——共振吸附-氢溢流机理

王鼎聪

(中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺 113001)

纳米自组装制备的二次纳米自组装氧化铝载体具有大孔容、较高比表面积、低堆积密度的特点，采用此载体，第三次纳米自组装合成的大孔主客体催化剂的脱硫、脱氮和芳烃饱和率分别达到66.7%、34.6%和77.1%，单位体积活性金属有效利用率高。对催化剂高活性的特点，根据共振场内敛性原理的双共振-双进动谐振运动模型，提出了共振吸附-氢溢流机理，解释Mo、Ni等过渡金属元素作为催化剂活性组分时的催化机理，特别是大孔主客体催化剂高加氢活性的机理。

纳米粒子； 催化剂； 共振场； 内敛性原理； 加氢机理

石油资源的有限性和对石油产品需求量的增加使得炼油工业所面临的形势越来越严峻，重油的深度加工已是当务之急。目前，加氢工艺用于处理重油成为国内外研究的热点。开发出高活性的加氢精制催化剂来脱除产品中的硫、氮、芳烃等杂质，催化剂研究的重点。

几十年来，工业上采用的重油加氢处理催化剂，一般是氧化铝基催化剂，而从介孔分子筛的开发到自组装催化剂的研制，加氢催化剂的研究主要集中于载体的选择、扩孔与改性等，其3～10 nm的孔径，0.75 mL/g左右的孔容一直改变不大。因此，要开发出更好的高活性低成本的催化剂，对加氢工艺及加氢机理的研究是必不可少的。

对加氢机理的研究，通常都是从反应历程和动力学方面进行的探讨。Kokayeff和Bouchy分别研究了稠环芳烃在金属硫化物催化剂上的加氢反应，证实稠环芳烃(如萘)的第一个环的加氢速率比单环芳烃(包含联苯、四氢萘和环己基苯)的加氢速率大一个数量级。对于稠环芳烃，由于不同环的芳香性(或局部共振能)的差异，其中具有较低芳香性的环优先加氢。对加氢脱硫来说，脱除噻吩和苯并噻吩的途径一般包括加氢和裂解两种，加氢途径是噻吩环上的双键加氢饱和，然后开环脱硫生成烷烃；裂解途径是先开环脱硫生成丁二烯，然后丁二烯部分加氢饱和等等。但是，当前的理论，对于分子、原子内部的振动理论方面的研究甚少。

20世纪50年代初，研究H2在Pt/Al2O3上的解离吸附时发现了溢流现象，现在发现O2、CO、NO和某些烃分子吸附时都可能发生这种溢流现象。溢流现象的研究是近二十多年来催化领域中最有意义的进展之一。氢溢流可以看作是吸附物种在表面(甚至浅体相中)的迁移或运动的形式之一，或者可以看作质子传递的一种特殊形式，其大小通过H2吸附量来衡量。

根据VB值的概念[1]，使用二次纳米自组装载体[2-3]，以三次纳米自组装法合成出的大孔主客体催化材料加氢评价显示具有较高的催化活性[4]。本文以共振场的内敛性原理[5]、分子的轨道理论以及量子力学基本假设，对这种具有高加氢活性材料的催化机理进行了深入探讨，从分子和原子角度来研究纳米粒子加氢催化剂的加氢活性机理，提出共振吸附-氢溢流机理。

1 实验部分

1.1催化剂制备

将0.001～0.010 mol/L聚异丁烯马来酸三乙醇胺酯与0.07～0.20 mol/L的润滑油基础油在100 ℃下混合，然后加入1～5 mol/L尿素和1 mol/L九水硝酸铝制得一级超增溶胶团自组装体[6]，产物经水洗、干燥，得到二级纳米自组装体，压条成型，150 ℃烘干，600 ℃焙烧，得到二次纳米自组装氧化铝载体。

向含钼0.1～5.0 mol/L、含镍0.05～1.50 mol/L的钼镍磷活性组分溶液中，加入吐温-80，得到质量分数为15%的正向胶束浸渍液。以其对二次纳米自组装Al2O3饱和均匀浸渍，经100 ℃烘干、400 ℃焙烧，即得实验使用的三次纳米自组装正向胶束大孔主客体催化剂。

1.2催化剂的分析表征

采用AUTOPORE II 9220压汞仪与美国麦克公司生产ASAP2405型吸附仪，分别分析了催化剂及其载体的孔容、孔径、比表面积和孔分布等性质。

1.3催化剂活性评价

反应在高压微型反应器中进行，大孔主客体催化剂用量为10 mL。反应前，先用质量分数2%的CS2煤油230 ℃预硫化4 h，360 ℃预硫化8 h。压力7 MPa，反应温度360 ℃，氢油体积比600∶1，体积空速1.5 h-1条件下，对镇海炼化催化裂化柴油和催化裂化重循环油按体积比为1∶2的混合油作为原料油进行脱硫、脱氮、脱芳烃的加氢性能评价。参比催化剂选取工业实际使用、性能最佳的催化裂化重循环油催化剂。

2 结果与讨论

2.1载体和催化剂的性质

表1给出了载体和催化剂的性质。图1为催化剂FA-1204的孔径分布。

表1 载体和催化剂的性质Table 1 Properties of carrier and catalyst

图1 催化剂FA-1204的孔径分布

Fig.1PoredistributionofFA-1204

由表1可以看出,FA-1204的载体孔容为1.31 cm3/g，比表面积为230 m2/g，平均孔径为22.8 nm，最可几孔径为42.0 nm，堆积密度为0.34 g/cm3。显然，此二次纳米自组装载体具有大孔容、孔径、较高比表面积和低堆积密度的特点。大孔形成的原因，则是由于二次纳米自组装氢氧化铝粉体成型后，在焙烧过程中有机模板剂从纳米氢氧化铝粒子上脱出产生。

利用二次纳米自组装载体合成的三次纳米自组装大孔主客体催化剂FA-1204，堆积密度0.61 g/cm3，比表面积133 m2/g，活性金属负载量38.07%，而参比剂F-2的堆积密度为1.05 g/cm3，比表面积255 m2/g，在这样大的比表面积上，参比剂的活性金属负载量仅为29.40%。数据表明，参比剂F-2是以单层或多层分散的一类或二类活性中心形式存在，而FA-1204的活性相是以纳米粒子的形式存在，活性更高。

结合表1中的孔分布数据，可知参比剂F-2的孔径主要集中在直径小于10 nm的范围，大孔很少；而自组装大孔主客体催化剂FA-1204则是一种具有双峰孔的结构，这在图1中也可以清晰看出，根据压汞法数据，FA-1204直径大于30 nm的贯穿孔道占总体的60.6%，占有量相当可观，直径大于100 nm的孔道也有22%。其中，压汞法测得FA-1204的7.2 nm处的可几孔径，来自活性金属的纳米粒子相互堆积形成的空隙孔道，而32.4 nm的孔径，则是大孔载体的特点所形成的。这种孔结构既提供了高速反应的活性位又有便于扩散和运输反应物和产物所需的大孔道，减少了孔道的内扩散阻力，使催化剂具有良好的分散性和选择性，从而提高了催化剂的选择性和活性，并具有更大的容杂质能力。

2.2催化剂活性评价

将催化裂化柴油在高压微型反应器上进行加氢脱硫、脱氮及芳烃饱和的加氢性能对比，待反应稳定后，经过120 h加氢处理的对比实验结果见表2。

表2 催化剂的加氢性能评价数据Table 2 Hydrogenation evaluation results of FA-1204

注：*表示三环及三环以上芳烃的转化率。

表2中，纳米主客体催化剂FA-1204的脱硫、脱氮率达到66.7%和34.6%，优于参比剂的40.1%和24.0%，尤其是三环以上芳烃转化率达到了77.1%，大约是参比剂的3倍。结合堆积密度与催化剂的质量分数，可以计算出催化剂的单位体积活性金属含量，并进而得到催化剂单位体积活性金属有效利用率，可知FA-1204的HDS、HDN与HDAr性能分别是工业用催化剂F-2的2.21倍、1.92倍和3.85倍，这是大孔主客体催化剂的孔道分布及纳米粒子形成的结果，这种孔结构性质有利于处理大分子劣质柴油加氢。

对于大孔主客体催化剂FA-1204高活性的特点，本文提出了一种新型加氢催化机理，共振场的氢溢流机理，从氢原子和活性金属的原子结构、原子轨道电子云对称结构出发，具体的分析出活性金属活性相的形成，最终从氢分子、活性金属与原料分子三者的运动规律与活性关系，对其加氢芳烃饱和活性较高的原因进行了全新的解释。

2.3共振氢溢流机理

2.3.1 谐振子的双共振-双进动谐振机理 对于氢分子中原子间相互作用，提出了一种新的相互作用的机理——双共振-双进动运动谐振模型[7]。由于原子中电子能级产生的波长是原子半径的几个数量级倍数，所以电子的运动决不会是一种简单的弹簧式的分子谐振子模型运动，也不能简单的用电子云几率密度来解释正负电中心的往复运动。按照德布罗意的相波谐振构想及谐振概念，提出另一种谐振模型，双原子分子中两个原子中的电子也是一谐振态(共振态)，质子与电子的共振产生了进动，进动一周就会产生了正负电中心的随圆周变化偶极距周期变化运动。

由于电子的规整性、对称性和进动性，表明质子具有成对的对称性，质子在核内的对称排列最好的方式是原子核具有晶体性排列。质子-质子绕核心的高速进动，形成了对称结构，核外的电子同时产生进动运动。

以氢分子为例，如图2所示，当氢绕核运动产生了共振点电磁场时，另一个质子在原子核中绕核运动也会产生另一个共振点电磁场。因为氢质子质量相等，其共振点的绕核运动是绝对对称的，成镜像结构，外层的电子同时也与相应的质子做共振进动运动，形成核内核外都是对称性的镜像结构。两个氢质子的同向运动可以产生相反的电磁场，形成具有反演的内敛型共振场，形成两个质子绕核进动运动，即双共振-双进动运动谐振模型。

图2 氢分子共振反演模型

Fig.2Resonanceinversionmodelofhydrogenmolecule

2.3.2 氢分子的共振偏心率 原子中质子与电子相互吸引是由于正负电荷作用。而在分子中，无论是不同的原子还是相同原子，无论相同原子的外层电子是排满，还是半充满，或是仅有一个电子都能组成稳定的分子或稳定的金属，原子间结合表现为吸引力。这个吸引力不是由原子中电子产生的静电力产生的，是由粒子间弱的相互作用力产生的。如果粒子之间没有电磁力的作用，没有电场力或磁场力产生的相吸或排斥作用，粒子将发生聚集。

同时，两个相反场的电磁场作用，根据共振场的内敛性原理，一定会采取吸引的方式发生作用。但是，共振势垒随粒子间的距离变大[8]，将逐渐变为零势垒，当粒子的粒径大于100 nm以上、互相间的距离达到微米级时，粒子间共振势垒为零，粒子之间相互作用只有万有引力，粒子间共振点的电磁场，就将不会满足内敛性原理。

从经典量子力学理论也可以得出与共振场相同的结论。电负性差异甚大的原子间靠离子键结合成分子，电负性相近甚至相同的原子是靠原子共享电子，形成共价键而结合成分子的。

1927年，Heitler和London用量子力学来处理氢原子形成H2分子的过程，他们得到了H2分子能量(E)与两个氢原子核间距(r)的关系曲线，从共价键的产生角度，解释了稳定的H2分子的形成机理。两个氢原子，在相互接近过程中相互吸引，原子轨道重叠， 电子云密度增大，当r=74 pm时，能量为最低值，体系释放出436 kJ/mol的能量，电子云密集在两核之间为两核共享。但是，当氢原子的电子自旋方向平行，E-r曲线就不同了，核间距r越小，能量越高，不符合共振场内敛性原理，两个自旋方向相同的氢原子不能形成H2分子。图3为Φa和Φb叠加成分子轨道和Φ1和Φ2的等值线示意图。

图3 Φa和Φb叠加成分子轨道Φ1和Φ2的等值线示意图

Fig.3IsogramsofΦaandΦbsuperimposedintomolecularorbitalΦ1andΦ2

图4给出两个氢原子在以相反和相同的自旋方向运动中，反向会形成共价键Φ1，使能量降低，产生共振场；而同向则不能形成稳定的氢分子，原子间不能发生作用，不能成键。这种共振内敛性决定了外层电子在绕核运动时所产生的异性场。

图4 共振场内敛性所形成的分子成键和反键轨道

Fig.4Molecularbondingandanti-bondingorbitalformedbytheintrovertedpropertyofresonancefield

在双原子分子中，从原子中的电子共振进动运动轨迹来看，当电子运动面积最小时，圆的周长最小，椭圆的周长最大。这两种电子运动形式产生了不同的电子云形状，这种电子运动体现在不同电子云形状，分子极性是不同的。当双原子分子中，两个电子以圆型轨迹共振进动运动时，电子将是无偏心运动，形成球形对称的电子云。两个圆形电子云原子将会使双原子分子中偶极距变化最小，几乎为零。以椭圆运动发生严重的偏心运动，椭圆越扁，电子云越扁，偶极距变化越大，从而使极化率也越大。

氢原子的运动是在圆型轨道上绕轴心振动和转动，它形成的氢分子的电子运动偏心率最小，极化率和偶极矩均为零。

另外，从原子实的极化过程来看，原子实本是一个球型对称的结构，它里边的原子核带有Ze正电荷，(Z-1)个电子带有(Z-1)e负电荷。当价电子靠近原子实运动时，由于价电子的电场作用，原子实中带正电的原子核与带负电的电子就会相对于中心作微小的相对位移，如图 5中实线圆所示。于是负电的中心不再在原子核上，形成一个电偶极子。极化而成的电偶极子的电场又作用于价电子，使它感受到除库仑场以外的外加的吸引力，这就引起能量的降低，使氢解离。所以，那些运动轨迹为近球型的分子离子最易与氢结合，使其能量降低，促进氢的解离。

图5 原子实极化的示意图

Fig.5Schematicdiagramofpolarizationofatomickernel

总之，氢原子的运动，就是在圆型轨道上绕轴心振动和转动，它的偏心率最小，极化率和偶极矩均为零。所以，在加氢反应过程中，那些运动轨迹为近球型的分子离子，由于其内部的共振辐射的频率符合氢原子，最易与其结合，因而能够穿越共振势垒，最终发生催化作用。

2.3.3 活性金属原子的杂化轨道 按经典量子力学理论，杂化轨道的电子云应该是球型对称的。在加氢催化剂中，d轨道特性体现了催化的活性能力，可以认为催化剂活性金属的d轨道的电子跃迁几率产生的振动与需要加氢的有机分子的活性中心振动频率是一致的，这样两者将会产生共振效应。

为什么d轨道电子具有活性，除了经典理论解释外，本文进行假设，提出一种新的机理——过渡金属的d轨道与最外层的s电子是一杂化态，外层d轨道是一杂化轨道。杂化d轨道是全充满的。活性最高，并且活性与d轨道层数成正比；d轨道是半充满的，活性其次，在相同d轨道中全充满活性远远大于半充满，半充满的金属也是随着层数增加而增加。

元素周期表中Ⅷ族过渡金属中Pt、Pd、Ni和ⅥB族的Mo、W是常用的活性金属组分，这些元素的基态电子组态、电离能，外层电子云形状，杂化轨道与共振偏心率如表5所示。

表5 活性金属原子的电子组态、杂化轨道与共振偏心率Table 5 Electronic configuration, hybrid orbital and resonance eccentricity of active metal atom

从轨道理论来看，Pt、Pd和Ni这3种金属的原子的电子组态分别为4f145d96s1、4d10和3d84s2，按照元素周期表中Ⅷ族过渡金属中Pt、Pd、Ni的金属态是全充满的杂化轨道，外层是3d10，4d10和5d10。当d轨道与s轨道杂化后，它们的最外层电子排布状态为全部充满的，分别为5d10、4d10和3d10的球对称结构，电子排满能量最低，极化率最小，其中3d、4d和5d轨道上电子云出现的几率密度对z轴的旋转均具有对称性，极化率接近于零，见表5。对于Pt来说，随着原子序数的增大，核外电子数目的增多，原子中电子之间相互作用的增强，轨道半径增大，电离势大于Pd和Ni，这样原子核对Pt核外电子束缚较大，最容易接受产生共振吸附的氢原子，从而氢解能力强，所以活性Pt>Pd>Ni。

ⅥB族的Mo、W是常用的加氢活性金属组分，其外层d轨道也是一杂化轨道，Mo和 W的核外电子排布为半充满状态4d6、5d6的杂化态，杂化d轨道半充满，使d轨道的偶极矩和极化率变为零。易于与氢相结合，使氢解离，释放活泼氢，使其加氢活性增强。

d8、d9电子组态的Ni2+、Pd2+和Pt2+，总是形成正方平面构型的四配位配合物，这些过渡金属不论有几个d电子，所形成的六配位配合物几乎都取正八面体构型，不表现出一般的价电子对排斥效应。而Jahn-Teller畸变理论[9]认为任何处于简并的电子状态的非线性分子都是不稳定的，必然将发生畸变，降低其对称性和分裂简并态。同时，这种畸变有一限制，就是如果未畸变的构型有一个对称中心，则畸变后的平衡构型也必有对称中心。其中，这些离子是d0、d3、d5(高自旋)、d6(低自旋)、d8(高自旋)和d10型离子。

因此可以推想，对八面体构型的六配位配合物，凡t2g和eg轨道是全空、全满或半满时，d电子云是球对称分布的，无简并态存在，因而不会产生Jahn-Teller效应。所以，在八面体配合物中，虽然其分子的结构受到Jahn-Teller效应的影响而发生畸变，但仍是一个对称的结构，拥有对称中心。当中心离子的d10电子组态时，d电子云是呈球形对称分布的，即催化剂活性组分的结构，具有对称分布的特点。

2.3.4 共振吸附-氢溢流机理 物种溢流现象解释为当表面活性中心(原始活性中心)产生并释放出一个离子态或原子团活化物种时，这些活化物种会随即迁移到其它中心(称为二级活性中心)，被化学吸附或诱导活化，或进行化学反应。没有原始活性中心，二级中心不会产生大量的活化物种。氢溢流现象主要表现为金属离解吸附氢分子形成氢原子[10]，该原子在催化剂表面极易发生迁移，可导致邻近的氢原子受体还原或贮氢。

这些吸附金属均为硫化态，是因为硫化态的活性比氧化态活性高，可以用硫原子和氧原子的电子排布来解释。2s23p4和2s22p4的排布可以看出，S原子比O原子多一层，使原子核对外层电子的控制能力较低，从而活性较高。当超级对称结构的Mo原子与氢原子结合时，由于它的偶极矩和极化率均为零，很容易与氢产生共振吸收[11]，即当两个辐射出电磁波的波色子，达到相互作用的粒子表面，电磁辐射之比满足驻波条件时，共振电磁波马上转变成费米子，此时振动频率相同，氢分子立刻在Mo4+和Ni2+上发生氢解，产生活泼氢。

这样的金属有Pt、Pd、Ru、Rh和Cu等金属原子。催化剂在使用中是处于连续变化状态，这种状态是温度、催化剂组成、吸附物质和催化环境的综合函数。在一定的温度和压力下，氢分子与偏心率为零的硫化态金属发生共振吸附时，催化环境使氢分子处于共振解离的临界点，被吸附的氢分子被解离成氢原子，催化剂具有的间隙孔和适宜孔道为原子态氢提供足够的顺利迁移运动的表面，氢溢流现象就会发生，溢流出第二个氢原子极不稳定，会与油品进行加氢反应，这就是解离-共振吸附-氢溢流机理，其过程及能量变化见图6。

氢分子解离-共振吸附-溢流过程，氢分子(H2)首先是以一个配位体形式配位给一个过渡金属原子，而不裂解成2个氢原子，H2分子和过渡金属原子间的键包括两部分：一部分是H2分子提供成键σ电子给空的金属原子的d轨道；另一部分是金属d轨道电子反馈给H2分子空的σ*反键轨道。这种氢分子配位键要减弱分子中的H—H键，才能使它容易裂解成2个氢原子，从而溢流氢。总之，在这个过程中，氢的吸附总是会有一个场与d轨道全充满或半充满的金属离子形成一种共振吸附态，这种吸附态符合共振内敛性原理，也符合泡利不相容原理以及分子轨道理论。

图6 氢分子共振吸附-解离-溢流过程及能量变化

Fig.6Theresonanceabsorption-dissociation-overflowprocessandenergychangeofhydrogenmolecule

2.3.5 对纳米自组装催化剂高活性的解释 共振吸附-氢溢流机理，可以很好地解释以二次纳米自组装载体制备的三次纳米自组装催化剂活性较高的原因。这主要有两方面的原因：一是二次纳米自组装载体的孔道大，而且是贯穿性的，这样就有利于反应物快速地扩散到孔道内部的活性金属的粒子表面，与其接触、作用；二是活性金属的粒子，主要以纳米粒子的形态存在，由于活性组分的分散度高，在一定程度上提升了表面积，从而使其与反应物的接触几率得到极大提升并进一步发生反应。

按照共振吸附-氢溢流机理，由两个非偏心运动的电子进动运动形成的、分子电子云球形对称的氢分子，与经ds轨道杂化最外层电子排满、极化率极低的Mo、Ni活性金属产生共振吸附并产生氢溢流现象，大大提高了氢原子的活性，然后与反应物直接作用，再次产生强的共振吸附，发生催化加氢反应。同时，没有载体的参与，将更有利于芳烃饱和，也更容易发挥活性金属的芳烃饱和能力。

3 结论

(1) 三次纳米自组装法合成的大孔催化剂载体具有0.26 cm3/g的孔容、133 m2/g的比表面积、0.61 g/cm3的堆积密度(氮气吸附法)以及45 nm的最可几孔径(压汞法)，其脱硫、脱氮和芳烃饱和率分别达到66.7%、34.6%和77.1%，单位体积活性金属的有效利用率分别是工业用催化剂F-2的2.21倍、1.92倍和3.85倍。

(2) 提出了氢分子的双共振-双进动-谐振模型，认为当氢绕核运动产生了共振点电磁场时，质子与电子均绕各自的共振点作共振进动运动，核内核外都是对称性的镜像结构，两个氢质子的同向运动可以产生相反的电磁场，形成具有反演的内敛型共振场，形成两个质子绕核进动运动，即双共振-双进动运动谐振模型。

(3) 根据共振场的内敛性原理提出了共振吸附-氢溢流机理。认为氢分子是由两个非偏心运动的电子进动运动，分子两个电子云是球形对称的，Pt、Pd、Ni与W、Mo这几种金属原子，其价电子ds杂化的轨道分别为d10与d6的排满与半排满结构，其电子云高度对称，极化率最小，容易于球形对称的氢分子共振吸附，使后者活化、解离，释放活泼氢，具有极高的反应活性。

(4)基于二次纳米自组装氧化铝合成的大孔主客体催化剂，由于其主体材料具有贯穿性孔道，更适合分子扩散到反应位，而纳米活性金属粒子分散度高，利于反应物分子与氢发生共振效应，产生了共振氢溢流效应，从而具有了高效的芳烃饱和现象。

[1] Wang Dingcong. A study of identifying the emulsion type of surfactant: volume balance value[J]. Colloid. Interf. Sci., 2002, 247(2): 389-396.

[2] Wang Dingcong. Large pore volume mesoporous aluminum oxide synthesized via nano assembly[J]. Sci. China Ser. B-Chem., 2009, 52(12): 2114-2124.

[3] 王洋, 王鼎聪. 活性金属浸渍方式对渣油加氢催化剂金属分散态的影响[J]. 石油炼制与化工, 2013, 44(8): 8-12.

Wang Yang,Wang Dingcong.Influence of loading method on distribution of active metal on residue hydrogenation catalyst[J].Petroleum Processing and Petrochemicals, 2013, 44(8): 8-12.

[4] 张凯, 王鼎聪. 第三次纳米自组装制备大孔主客体催化材料[J]. 中国科学: 化学, 2013, 43(11): 1548-1556.

Zhang Kai,Wang Dingcong.Preparation of macroporous host-guest catalytic material using third nano self-assembly[J].Science China Chemistry,2013, 43(11): 1548-1556.

[5] 王鼎聪. 论振动体的电动力学(Ⅰ)—量子共振场[J]. 石油化工高等学校学报, 2012, 25(1):46-51.

Wang Dingcong.On the electrodynamics of resonance bodies(Ⅰ)—Quantum resonance field[J].Journal of Petrochemical Universities,2012, 25(1):46-51.

[6] Wang Dingcong. In situ synthesis of nanoparticles via supersolubilizing micelle self-assembly[J]. Sci.China Ser. B-Chem., 2007, 50(1): 105-113.

[7] 王鼎聪. 论振动体的电动力学(Ⅱ)—共振场的波粒二象性[J]. 石油化工高等学校学报, 2012, 25(2): 29-37.

Wang Dingcong.On the electrodynamics of resonance bodies(Ⅱ)—Waveparticleduality on resonance field[J].Journal of Petrochemical Universities,2012, 25(2): 29-37.

[8] 王鼎聪. 论振动体的电动力学(Ⅲ)—共振隧道效应与引力量子化[J]. 石油化工高等学校学报, 2012, 25(3): 44-51.

Wang Dingcong.On the electrodynamics of resonance bodies(Ⅲ)—Resonance tunnel effect and gravitational quantization[J].Journal of Petrochemical Universities,2012, 25(3): 44-51.

[9] 刘祁涛. 配位化学[M]. 沈阳: 辽宁大学出版社, 2002: 90-93.

[10] 周公度, 段连运. 结构化学基础[M]. 北京: 北京大学出版社, 2002.

[11] 论振动体电动力学(Ⅳ)—共振场规范变换与对称性[J]. 石油化工高等学校学报, 2012, 25(4): 29-37;41.

Wang Dingcong.On the electrodynamics of resonance bodies(Ⅳ)—Gauge transformations and symmetry of resonance field[J].Journal of Petrochemical Universities,2012, 25(4): 29-37;41.

(编辑 闫玉玲)

The Vibration Body Electrodynamics(Ⅴ)—Resonance Absorption Hydrogen Spillover Mechanism

Wang Dingcong

(FushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals,SINOPEC,FushunLiaoning113001,China)

Secondary nano self-assembly alumina was prepared by nano self-assembly owns the properties of large pore volume, high specific surface area and low bulk density. Adopt this carrier, a macroporous host-guest catalyst was prepared by third nano self-assembly. The desulfurization, denitrification and aromatics saturation rate of the catalyst could be as much as 66.7%, 34.6% and 77.1%, which showed a high performance of active metal per unit volume. In order to explain the high activity of macroporous host-guest catalyst, a resonance absorption hydrogen spillover mechanism was proposed in this paper. Based on the double resonance-double precession-resonance movement model of introverted principle of the resonance field, it explains the high hydrogenation activity of active components (transition metal elements as Mo, Ni etc.) well, especially for macroporous host-guest catalyst.

Nanoparticles; Catalyst; Resonancefield; Restraintprinciple; Hydrogenation mechanism

1006-396X(2014)01-0022-07

2013-06-23

：2013-11-14

王鼎聪(1957-)，男，高级工程师，从事重质油品加氢处理催化剂开发与催化机理的研究；E-mail:wangdingcong@hotmail.com。

TE621; O441

： A

10.3969/j.issn.1006-396X.2014.01.005