NH2MIL-101負(fù)載雜多酸復(fù)合材料的合成及其在氧化脫硫中的應(yīng)用.pdf

1、氧化脫硫方法在脫除苯并噻吩類化合物中被認(rèn)為是一種最具潛力的脫硫方法，負(fù)載型雜多酸催化劑在氧化脫硫中得到了廣泛應(yīng)用。其中一種可行的負(fù)載方法是利用雜多酸陰離子帶負(fù)電荷的特點，將雜多酸負(fù)載到帶正電荷的載體上，通常選擇帶有氨基基團(tuán)的載體，通過正負(fù)電荷或者酸堿相互作用來達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載的目的。MOFs材料中的NH2MIL-101由于本身帶有大量的氨基基團(tuán)，且水熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較高，因此本論文以NH2MIL-101為載體合成負(fù)載型雜多酸催化劑，并對

2、其催化氧化二苯并噻吩（DBT）反應(yīng)活性進(jìn)行了研究。
　　首先，采用浸漬法將磷鎢酸負(fù)載到NH2MIL-101材料中，制備了不同負(fù)載量的PTA/NH2MIL-101。通過XRD，TEM，F(xiàn)T-IR，XRF方法對材料結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了表征分析，并在二苯并噻吩氧化反應(yīng)中考察了其催化活性以及重復(fù)使用性。結(jié)果表明，磷鎢酸材料成功地負(fù)載在NH2MIL-101中。在最優(yōu)的反應(yīng)條件下，材料催化氧化二苯并噻吩反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可達(dá)100％，二苯并噻吩氧化反應(yīng)符

3、合準(zhǔn)一級動力學(xué)，反應(yīng)表觀活化能為34.1 kJ/mol。材料重復(fù)使用四次后，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率仍可達(dá)到91%。材料對二苯并噻吩氧化反應(yīng)具有較好的催化活性以及重復(fù)使用性。
　　其次，采用一步法將磷鉬酸包覆到NH2MIL-101材料中，制備了不同負(fù)載量的HPMo@NH2MIL-101。通過XRD，N2吸附脫附實驗，F(xiàn)T-IR，XPS，ICP-OES表征方法對材料組成及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并將材料應(yīng)用于催化氧化二苯并噻吩反應(yīng)中。結(jié)果表明，磷鉬酸成功地

4、包覆在NH2MIL-101材料介孔中，并且兩者之間有強(qiáng)烈的相互作用。適量負(fù)載量的HPMo@NH2MIL-101材料催化氧化二苯并噻吩轉(zhuǎn)化率高于未負(fù)載的磷鉬酸。在最優(yōu)的反應(yīng)條件下，HPMo@NH2MIL-101催化氧化二苯并噻吩反應(yīng)符合準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué)，反應(yīng)表觀活化能為24.6 kJ/mol。
　　最后，探討了雜多酸材料在催化DBT氧化反應(yīng)中催化機(jī)理以及DBT氧化機(jī)理。在磷鎢酸/H2O2，磷鉬酸/H2O2催化氧化DBT反應(yīng)體系中，首