負載型雜多酸-二氧化硅微孔材料催化氧化脫硫性能的研究.pdf

1、隨著世界各國燃油中的含硫標(biāo)準越來越嚴格，燃油脫硫技術(shù)受到人們的普遍關(guān)注，傳統(tǒng)加氫脫硫技術(shù)設(shè)備技術(shù)投資大，能耗高，條件苛刻以及對某些特定硫化物的脫除效率較低而往往不能滿足深度脫硫的需要。氧化脫硫技術(shù)具有可在較低溫度和常壓下深度脫硫，設(shè)備投資較少，以及對加氫脫硫法較難除去的噻吩類化合物有很好的脫除效果。 雜多酸作為一種固體酸，兼有質(zhì)子酸和Lewis酸的特性，具有很好的酸性和氧化催化性能。本文采用傳統(tǒng)的強酸酸化—乙醚萃取法制備了三種不

2、同原子配比的磷鉬釩雜多酸H4PMo11VO40（PMo11V），H5PMo10V2O40（PMo10V2），H6PMo9V3O40（PMOgV3），并對其進行了ICP，XRD，F(xiàn)T—IR等表征，論證了其Keggin的二級結(jié)構(gòu)和原子配比。以500μg/g的二苯并噻吩（DBT）的正辛烷溶液為模擬汽油，磷鉬釩雜多酸為催化劑，H2O2為氧化劑，十八烷基三甲基溴化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑，20 ml乙腈為萃取劑，考察了雜多酸的催化氧化活性。反應(yīng)后的正辛烷

3、層和乙腈萃取層分別用液相檢測分析。結(jié)果顯示，PMo11V的脫硫率為：85.8％，PMo10V2的脫硫率為：35.7％，PMo9V3的脫硫率僅為：10.0％。 本文以正硅酸乙酯（TEOS）和雜多酸（磷鎢酸HPW；磷鉬酸HPMo；硅鎢酸HSiW；磷鉬釩雜多酸）為無機源，以三嵌段共聚物聚環(huán)氧乙烷—聚環(huán)氧丙烷—聚環(huán)氧乙烷（PEO—PPO—PEO，Pluronic p123）為模板劑，通過溶劑揮發(fā)自組裝法合成了六組具有微孔特征的雜多酸/二

4、氧化硅（HPAs/SiO2）材料，并用XRD，F(xiàn)T—IR，N2吸/脫附等表征手段考察了負載結(jié)構(gòu)。將HPAs/SiO2應(yīng)用于DBT的氧化反應(yīng)中，考察其脫硫活性。結(jié)果顯示，HPW/SiO2，HPMo/SiO2以及PMo11V/SiO2的氧化脫除率可達到99％以上，顯示出了比本體雜多酸更活潑的催化活性，HSiW/SiO2，PMo10V2/SiO2，PMo9V3的脫硫率分別為75.5％，45.6％，10.5％，六組催化劑重復(fù)使用5次后，催化活性

5、沒有明顯變化。另外，我們還考察了反應(yīng)條件對各種催化劑的脫硫效率的影響，結(jié)果表明，劑油比對氧化效率影響最大，成正比關(guān)系，當(dāng)O/S=12時，DBT的氧化效率達到峰值。隨著溫度的提高和時間的延長，脫硫率提高。 本文對合成機理進行了探討，液晶模板理論認為，在加入無機反應(yīng)物之前，具有親水性和疏水性的表面活性劑（模板劑）在水體系中形成球狀膠束，繼而有序化形成棒狀膠束，當(dāng)表面活性劑濃度夠大時，形成有序的液晶結(jié)構(gòu)，將雜多酸包裹其中，煅燒出去模板