分子印跡材料的制備及其對噻吩類有機硫的吸附性能研究.pdf

1、石油中的非烴化合物絕大部分為含硫化合物，燃燒時產生的SOx是造成空氣污染與酸雨的主要因素，因此減少油品中的硫含量是改善空氣質量的重要途徑。油品中的含硫化合物包括:硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩和烷基取代噻吩。傳統的加氫脫硫工藝對硫醇和硫醚有很高的脫除率，但是卻很難脫除噻吩類及其烷基化衍生物。為達到深度脫硫的目的，一些新的方法脫穎而出，如生物脫硫、離子液體脫硫、吸附脫硫等。近年來，吸附脫硫以其操作簡單、效果顯著、經濟可行而得到人們的青睞。

2、r>　　 論文以鈦基、硅基材料為基質，以二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)為研究對象，分別通過接枝共聚法、犧牲載體法、原子轉移自由基聚合法三種表面分子印跡技術制備了表面分子印跡脫硫吸附劑;通過一系列表征手段對其形貌、結構進行了分析;通過靜態(tài)吸附實驗研究了三種吸附劑的吸附性能;通過吸附動力學、吸附等溫線與吸附熱力學的研究，對其吸附機理進行了初探。主要結果如下:
　　 (1)以DBT為模板分子，四鈦酸鉀包覆二

3、氧化硅作為載體，利用接枝共聚法，合成了表面印跡聚合物。通過多種手段對印跡聚合物形貌、結構進行了表征，結果表明印跡聚合物具有高度交聯的多孔結構，比表面積為369.02m2/g。靜態(tài)吸附實驗結果表明:該印跡聚合物具有對DBT選擇性吸附的能力，約180min時達到吸附平衡，在318K下平衡吸附量為20.86mg/g，吸附動力學符合Langergren準二級動力學模型，吸附等溫線符合Freundlich等溫線模型，為多分子層吸附。
　　

4、 (2)利用犧牲載體法，在二氧化硅的表面合成了具有特異性識別4-MDBT的分子印跡聚合物(MIP)，進一步用氫氟酸去除載體二氧化硅后合成了中空分子印跡聚合物(H-MIP)，并對MIP與H-MIP的形貌與吸附性能進行了比較。表征結果表明:H-MIP具有較多的空穴與較大的比表面積，結構更有利于吸附。通過靜態(tài)吸附實驗對吸附劑的吸附性能進行研究，結果表明:H-MIP對4-MDBT表現出良好的特異性吸附能力，在328K下吸附容量為18.31mg/

5、g，具有較快的吸附動力學，在3h達到吸附平衡，其吸附性能比MIP有明顯的提高，
　　 (3)利用原子轉移自由基活性聚合方法，在二氧化鈦表面合成了新型的表面分子印跡聚合物(TiO2@MIP)，并將獲得的TiO2@MIP用于選擇性吸附DBT。利用多種表征手段研究了TiO2@MIP的形貌、結構，結果表明TiO2@MIP具有良好的孔隙結構與分散性，比表面積為312.50m2/g。靜態(tài)吸附試驗結果表明:TiO2@MIP具有選擇性識別DBT