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文檔簡介
1、隨著經濟的高速發(fā)展,重工業(yè)對環(huán)境造成的壓力越來越大,尤其是對大氣污染嚴重;其次,隨著汽車的普及,其排放的尾氣也會加重大氣污染。導致產生酸雨,以及“霧霾”,對人體健康產生巨大的威脅。因此,世界各國越來越重視環(huán)境保護,也隨之制定了越來越嚴苛的燃料油含硫標準。傳統(tǒng)的加氫脫硫技術耗能大,操作條件苛刻等限制了其應用,本文以氧氣為氧化劑的光催化氧化脫硫是一種低耗能、環(huán)境友好的脫硫技術。大孔樹脂作為催化活性組分的載體,由于其多孔的結構能夠有效提高催化
2、活性組分在其上的負載量,并且其結構可控易于有目的進行改性。導電高分子應用于催化劑中,在光催化過程中其獨特的結構有利于光催化反應過程中電子與空穴對的分離,從而提高催化劑的光催化氧化效率。
本文首先合成了氟改性的聚苯乙烯系D001-cc樹脂,以其作為載體,通過等體積浸漬法制備了磷鎢酸含量分別為5wt%、7.5wt%、10wt%、12.5wt%以及15wt%的五種樹脂基復合催化劑,使用紅外光譜和掃描電子顯微鏡對合成的氟改性樹脂的結構
3、以及樹脂基催化劑的表面形貌進行表征分析。通過對柴油的光催化氧化脫硫實驗考察了脫硫率與反應溫度、催化劑負載量以及反應時間之間的關系。結果表明,光催化氧化脫硫的最適宜條件為使用磷鎢酸負載量為10wt%的復合催化劑,接通氧氣和紫外光源,在90℃下反應2h,反應結束后以90%NMP水溶液為萃取劑進行萃取,最終獲得的最大脫硫率為61.52%。實驗還考察了在光催化反應體系中引入萃取劑90%NMP水溶液,對脫硫效果產生的影響,在80℃下進行反應2h,
4、反應體系中加入90%NMP水溶液的脫硫率比不加萃取劑時脫硫率由52.10%提高到68.55%。實驗中還做了對照實驗,分別考察了紫外光照以及氟改性對脫硫效果的影響,結果表明二者均有促進脫硫效果的影響。
之后用化學氧化法制備了聚苯胺與TiO2復合納米粒子作為柴油光催化氧化脫硫的催化劑,經紅外光譜和掃描電鏡以及X射線衍射表征分析催化劑的結構組成與表面形貌。通過實驗探討了脫硫的最適宜條件為氧氣流速150mL/min,劑油比為1時,隨著
5、反應時間的延長,脫硫率呈現(xiàn)上升趨勢,且在反應時間為3h時脫硫率為56.81%。
通過水熱法制備了以聚苯胺(PANI)為載體負載TiO2的復合催化劑,通過X射線衍射以及掃描電子顯微鏡對催化劑的結構及形貌進行表征分析??疾炝薖ANI與TiO2的用量比值對催化劑脫硫效果的影響,并考察隨著反應時間的推進,脫硫率的變化趨勢。實驗結果表明,PANI/TiO2質量比為10時,在氧氣流速為150mL/min,劑油比為1時,反應3h后取得最優(yōu)脫
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