新型表面印跡聚合物的制備及其脫硫行為和機(jī)理研究.pdf

1、油品中硫化物的燃燒生成SOx，不僅是酸雨形成的主要原因，還對(duì)生態(tài)環(huán)境有著嚴(yán)重的破壞作用。因此世界各國(guó)均頒布了嚴(yán)厲的法規(guī)以降低油品中的硫含量。目前煉油廠中主要的脫硫方法還是傳統(tǒng)的加氫脫硫，其能有效去除硫醇、硫醚和二硫化物類硫組分，卻對(duì)苯并噻吩及其烷基化衍生物去除率不高。吸附脫硫以其反應(yīng)條件溫和、操作費(fèi)用低、去除率高等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為深度脫硫的替代和補(bǔ)充方法。
　　 分子印跡技術(shù)是指制備對(duì)目標(biāo)分子有特異選擇性的聚合物的技術(shù)，其中功能單

2、體在模板分子存在情況下與交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)聚合，除去模板分子后，在聚合物網(wǎng)絡(luò)中就形成了空間結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)與模板分子互補(bǔ)的空腔。傳統(tǒng)方法制備的分子印跡聚合物形態(tài)不規(guī)整、位點(diǎn)包埋深，傳質(zhì)速率慢，吸附容量低。表面分子印跡技術(shù)通過(guò)把分子識(shí)別位點(diǎn)建立在基質(zhì)材料的表面，在克服以上缺陷的同時(shí)，能進(jìn)一步提升其吸附性能。
　　 鈦基材料有著良好的機(jī)械、熱穩(wěn)定性能和化學(xué)活性，實(shí)驗(yàn)中選為載體材料。二苯并噻吩是油品中噻吩類硫化物典型的存在形態(tài)，實(shí)驗(yàn)中選為研究

3、目標(biāo)物。本論文主要包括以下三個(gè)方面：
　　 (1)以二苯并噻吩為模板，4-乙烯基吡啶為功能單體，四鈦酸鉀為載體，制備了四鈦酸鉀表面印跡聚合物。采用紅外光譜、掃描電鏡、氮?dú)馕綄?duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)合氣相色譜考察了其吸附性能。通過(guò)動(dòng)力學(xué)模型和等溫線模型對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，并進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算。結(jié)果表明：四鈦酸鉀表面印跡聚合物對(duì)二苯并噻吩有著特異吸附能力。
　　 (2)以硅烷偶聯(lián)劑為媒介，將4-乙烯基吡啶接枝聚合到四鈦酸鉀表面

4、，進(jìn)一步以二苯并噻吩為模板，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，在甲苯溶液中合成了新型表面分子印跡聚合物。初步探討了制備機(jī)理，并結(jié)合紅外光譜和掃描電鏡進(jìn)行表征。通過(guò)平衡吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)比考察了表面印跡和非印跡聚合物的吸附影響因素，詳細(xì)研究了吸附過(guò)程中的吸附動(dòng)力學(xué)、等溫線和選擇性。結(jié)果表明：表面印跡聚合物結(jié)合二苯并噻吩的能力高于表面非印跡聚合物，且能在結(jié)構(gòu)類似物中對(duì)二苯并噻吩顯示出較高的選擇性，再生效果良好。
　　 (3)首先在六鈦酸鉀表面包