炭基材料對油品中含氮化合物吸附性能的研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境污染問題的加劇，世界各國紛紛制定了更加嚴(yán)苛的法律法規(guī)來限制燃油中的氮含量。如何生產(chǎn)氮含量低的超清潔燃油是各大煉油產(chǎn)業(yè)所共同面臨的棘手問題。然而工業(yè)常用的加氫脫氮工藝存在很多問題，例如需要高溫、高壓、耗費(fèi)大量的氫氣。為此近年來相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者一直在探索更為有效、更為環(huán)保的脫氮手法，例如萃取脫氮、絡(luò)合脫氮、生物脫氮以及吸附脫氮。其中，吸附脫氮方法以其生產(chǎn)工藝簡單、設(shè)備成本低廉、操作危險(xiǎn)系數(shù)低以及環(huán)境友好等特點(diǎn)倍受關(guān)注。

2、>　　近年來的大量科學(xué)研究表明：活性炭及其改性產(chǎn)物等炭基材料對氮化物的吸附性能要優(yōu)于其它吸附劑，并且有可能實(shí)現(xiàn)對氮化物的選擇性吸附。因此，炭基材料在吸附脫氮方面存在潛在應(yīng)用價(jià)值。本文以比表面積存在很大差異的兩種炭基材料出發(fā)，通過氧化方法，在其表面引入大量的含氧官能基團(tuán)，并將其用于模擬油品和真實(shí)油品中的吸附。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過氧化改性可使含氧化石墨和氧化活性炭表面含氧官能團(tuán)種類和數(shù)目增加，氧化活性炭和氧化石墨對于喹啉的吸附容量

3、分別為33 mg-N/g和25 mg-N/g，含氧官能團(tuán)利于含氮化合物的吸附脫除；取代基、溶劑等因素對吸附質(zhì)的吸附脫除有一定程度的影響；吸附機(jī)理與是否存在含氧官能團(tuán)以及吸附質(zhì)的酸堿性有關(guān)。對于含氧基團(tuán)量較少的樣品，其吸附過程中π-π作用及物理吸附占主導(dǎo)作用；對含氧量高的材料主要通過酸堿作用和氫鍵作用對堿性氮化物進(jìn)行吸附脫除，而中性氮化物則主要以氮化物與炭基材料吸附劑含氧官能團(tuán)之間的氫鍵作用為主。真實(shí)油品中吸附研究表明，氧化活性炭和氧化石