可用于燃料油脫硫新型MOF材料合成.pdf

1、燃料油中的有機(jī)硫化物經(jīng)過燃燒以SOx的形式排放出去，嚴(yán)重危害環(huán)境和人類的健康，因此如何高效的去除燃料油中的有機(jī)硫化物成為必須解決的問題。金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)作為多孔材料的一種，具有較高的比表面積、較高的孔隙率和良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于液相吸附與分離、氣體存儲(chǔ)、氣體分離、催化、醫(yī)藥、熒光等方面。
　　本工作較為系統(tǒng)地研究MOFs對(duì)燃料油中的噻吩類硫化物吸附。針對(duì)苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)兩種硫化物，

2、采用不同類型的MOF對(duì)其進(jìn)行吸附研究，具體的研究?jī)?nèi)容如下所示:
　　1.合成MOFs。利用本實(shí)驗(yàn)已有的儀器設(shè)備采用水熱合成法合成制備不同類型的MOFs，如MIL-101-Cr-SO3H、MIL-101-Cr-SO3Ag、Cu-BTC、MOF-74-Cu和PCN-10，而本文中合成的PCN-10具有時(shí)間短、產(chǎn)量大的特點(diǎn)。再對(duì)材料進(jìn)行粉末X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紅外分析(FT-IR)、熱重分析(TGA)和比表面積(B

3、ET)等表征測(cè)試。
　　2.針對(duì)BT的吸附測(cè)試。采用間歇吸附法，研究MIL-101-Cr-SO3H和改性后的MIL-101-Cr-SO3Ag對(duì)BT的吸附能力。測(cè)試結(jié)果表明:在初始濃度為1000ppmS時(shí)，MIL-101-Cr-SO3Ag-10的吸附容量為31.18 mgS·g-1MOF，是MIL-101-Cr-SO3H的3倍。這是由于Ag+與BT之間存在酸堿交互作用，導(dǎo)致吸附量提高。MIL-101-Cr-SO3Ag-10吸附BT符

4、合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)MIL-101-Cr-SO3Ag-10具有很好的再生性，至少可以重復(fù)利用5次。
　　3.針對(duì)DBT的吸附測(cè)試。采用間歇吸附法，研究Cu-BTC、Cu-MOF-74和PCN-10這三種MOFs對(duì)DBT的吸附能力。測(cè)試結(jié)果表明:在初始濃度為1000ppmS時(shí)，PCN-10的吸附效果最好，吸附量達(dá)到75.24 mgS·g-1MOF，遠(yuǎn)高于其他吸附材料。這是由于PCN-10中的不飽和金屬位和π-π絡(luò)合作用導(dǎo)致的。對(duì)