柴油脫硫固體酸催化劑制備與表征.pdf

1、考慮到柴油含硫?qū)Νh(huán)境和人類(lèi)產(chǎn)生的巨大危害和污染，世界各國(guó)對(duì)柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中硫含量要求日益提高。傳統(tǒng)的加氫脫硫?qū)τ诓裼椭朽绶灶?lèi)的含硫化合物的脫硫效果不是很好或者投資費(fèi)用過(guò)大，于是研究者開(kāi)始轉(zhuǎn)向非加氫脫硫。其中，雙氧水/雜多酸體系能在溫和的條件下將含硫化合物特別是噻吩類(lèi)硫化物轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的砜或亞砜，使氧化后含硫化合物極性增大，再利用氧化前后極性的差異將砜或亞砜除去而達(dá)到脫硫的目的，因此受到了較大的關(guān)注。
　　本文首先用“水熱法”合成了磷鉬

2、釩雜多酸(H3+nPMo12-nVnO40·xH2O，n=l-3)催化劑，并用FI-IR、XRD和EDS表征了這3種催化劑，發(fā)現(xiàn)合成的催化劑均具有雜多酸Keggin結(jié)構(gòu)且釩原子引入了該結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)HPMoV2催化氧化噻吩實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化因素包括：結(jié)晶次數(shù)、催化劑用量、雙氧水用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)條件為：催化劑結(jié)晶1次，雙氧水與噻吩摩爾比為269.5，HPMoV2與噻吩質(zhì)量比為4.4，反應(yīng)溫度為65℃；反應(yīng)時(shí)間為

3、120min時(shí)，噻吩轉(zhuǎn)化率達(dá)到86.4％。
　　其次，鑒于“水熱法”合成磷鉬釩催化劑的催化效果，本文合成了4種不同金屬元素（Cr、Zr、Sb、Zn）取代的雜多酸，且根據(jù)雙氧水氧化噻吩實(shí)驗(yàn)結(jié)果從中選擇最佳取代金屬元素為Zn；然后對(duì)Zn進(jìn)行不同數(shù)量的取代，取代數(shù)分別為n=1、2、3、4。得到4種磷鉬鋅雜多酸催化劑，分別是HPMoZn、HPMoZn2、HPMoZn3、HPMoZn4。對(duì)這4種催化劑進(jìn)行傅立葉紅外光譜（FI-IR）、X射線

4、衍射（XRD）、能譜（EDS）表征，表征結(jié)果得到 Zn元素已經(jīng)進(jìn)入了 Keggin結(jié)構(gòu)。
　　對(duì)HPMoZn4催化氧化噻吩實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化因素包括：催化劑用量、雙氧水用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)條件為：雙氧水與噻吩摩爾比為269.5，HPMoZn4與噻吩質(zhì)量比為4.4，反應(yīng)溫度為85℃；反應(yīng)時(shí)間為60min時(shí)，噻吩的轉(zhuǎn)化率達(dá)到78.7％。同時(shí)，在本文催化體系下，得出噻吩環(huán)上硫原子經(jīng)氧化后形成硫酸根離子，從油相中