杂多酸在油品氧化脱硫中的应用进展

氧化脱硫技术是一种很有前景的脱硫技术。综述了单体杂多酸、杂多酸盐、杂多酸相转移催化剂以及负载型杂多酸催化剂在油品氧化脱硫过程中的作用机理及应用进展,指出了杂多酸催化剂应用于油品氧化脱硫过程中有待解决的问题及今后发展方向。     

杂多酸相转移催化剂在柴油氧化脱硫中的应用

研究制备含有Keggin结构的杂多酸相转移催化剂。分析该催化剂在柴油的空气氧化脱硫反应中的催化效果。氧化后柴油中的硫氧化物，从油品中萃取分离出来，以达到降低油品硫含量的目的。实验结果表明：在酸性条件下(pH=2~3)，常温反应3小时，以极性溶剂萃取分离后，柴油的硫含量可降低85%以上。并通过WK-2D微库仑综合分析仪、红外光谱（FT-IR）等分析测试手段，研究杂多酸相转移催化剂在柴油空气氧化脱硫工艺中的催化作用。     

负载型柴油氧化脱硫催化剂的研究进展

介绍了负载型柴油氧化脱硫催化剂的研究进展,主要包括负载型过渡金属催化剂和负载型杂多酸催化剂,从催化剂的载体种类、催化活性和工业应用等方面比较了这两种催化剂的优缺点。通过比较得出,分子筛和活性炭更适合作为氧化脱硫催化剂的载体;负载型杂多酸催化剂具有活性高、活性组分不易流失、便于分离回收循环使用的优点,具有很好的工业应用前景。     

负载型杂多酸酯化反应催化剂研究进展

负载型杂多酸因催化性能优异,易于回收利用且对环境污染小而被广泛应用于酯化反应。综述了以活性炭、氧化物(SiO2,TiO2,ZrO2,SnO2等)、分子筛(MCM-41,SBA-15等)、黏土类(凹凸棒土,蒙脱土等)为载体的负载型杂多酸催化剂及其在酯化反应中的应用状况,并指出了未来的研发方向。     

杂多酸催化剂在缩合反应中的应用

综述了杂多酸(盐)及其负载型杂多酸(盐)催化缩合反应在国内外的研究和应用进展。介绍了磷钨酸(盐)、硅钨酸(盐)、磷钼(钒)杂多酸(盐)及SiO_2、活性炭、分子筛等负载型杂多酸(盐)在缩合反应中的应用,与传统酸性比,杂多酸作为一种新型的绿色催化剂具有催化活性高、选择性好、无污染等优点,有效地促进了缩合反应的进行。简要分析了杂多化合物应用所面临的问题。     

负载型离子液体在氧化脱硫中的应用进展

离子液体是一类新兴的绿色溶剂和催化剂,负载型离子液体可同时表现出离子液体和载体材料的优点,如较高的催化活性和较大的比表面积,因此成为研究热点。将离子液体负载到载体上可大大降低离子液体的用量并提高利用率,将其应用于燃油脱硫过程中可提高离子液体的氧化活性。笔者综述了负载型离子液体的制备方法,并介绍了负载型Lewis酸离子液体、负载型Br?nsted酸离子液体、负载型多金属氧酸盐离子液体作为催化剂进行燃油催化氧化脱硫性能的研究进展。部分负载型离子液体需加入中性离子液体或有机溶剂作萃取剂才能发挥催化作用,或吸附硫化物并将其催化氧化为砜类物质,达到深度脱硫的目的。     

Keggin型磁性多酸负载型催化剂的制备及其燃油氧化脱硫性能

采用简单的一锅法合成了一类氨基修饰的磁性MIL-101(Cr)载体固载下的Keggin型多酸催化剂,即Fe₃O₄@MIL-101-PMoW(简称FeCuP),通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附等温(BET)以及振动样品磁强计(VSM)等手段对其组成、形貌等进行表征。采用该催化剂催化以空气中的氧气为氧化剂、以二苯并噻吩(DBT)为硫源的正十二烷模拟油样。结果表明,多酸具有较好的脱硫效果,随着多酸活性组分的引入,在最优反应条件下,FeCuP催化氧化模拟燃油中DBT的脱硫率可在75 min内达到100%。此外,磁性材料的修饰可大大增加FeCuP催化剂的回收率,采用简单的外加磁场即可实现催化剂的回收与再利用,重复使用10次以上仍保持95%以上的脱硫率。FeCuP催化剂在脱硫率以及重复使用次数上的明显优化满足了当今脱硫工业化的使用要求,具有较大的利用及推广价值。     

杂多酸/季铵盐体系在燃料油催化氧化脱硫中的应用

杂多酸与季铵盐按离子对结合方式可分为物理结合和化学结合两类。物理结合时杂多酸和季铵盐是催化体系的两个部分,季铵盐阳离子与杂多酸阴离子以物理键的方式结合在一起,由季铵盐将杂多酸阴离子从极性相带入非极性相,杂多酸阴离子在极性相中发挥催化作用,然后从极性相中析出。化学结合是杂多酸与季铵盐按照一定的物质的量比进行反应,两者通过化学键结合在一起,合成一种杂多酸配合物,配原子以桥联的方式结合,其中杂多酸提供催化活性,季铵盐提供相转移能力。     

谈谈负载型杂多酸催化剂的应用

简单介绍了国内外负载型杂多酸催化剂的现状和应用。主要讨论了负载型杂多酸催化剂综合利用 ,其中包括活性碳、二氧化硅、三氧化二铝、SBA 1 5、TiO2 、膨润土和炭化树脂负载于杂多酸催化剂上。负载型杂多酸催化剂的合理利用不仅是有效地提高催化活性和选择性较高 ,而且减少了设备腐蚀和环境污染 ,并且易于回收利用 ,我们相信这种清洁的方法将会在有机合成和精细化工合成中发挥更大的作用     

杂多酸催化氧化脱除柴油中的硫化物

制备了磷钨酸季铵盐[HPW][CTAB]2(CTAB为十六烷基三甲基溴化铵)和过氧磷钨酸季铵盐[H2O2][HPW]·[CTAB]2催化剂,采用FTIR和XRD方法对催化剂的结构进行表征。以H2O2为氧化剂,考察了柴油在磷钨酸(HPW)、[HPW]·[CTAB]2和[H2O2][HPW][CTAB]2 3种催化剂下的脱硫效果。实验结果表明,3种催化剂的脱硫率分别为85.9%,92.2%,93.4%;当HPW和CTAB分批次加入反应体系时脱硫效果最好,脱硫率为94.2%。在此基础上对萃取剂种类及其反应条件进行了考察。实验结果表明,以糠醛为萃取剂时的脱硫效果最佳;在反应时间90 min、反应温度60℃、n(H2O2)∶n(S)=3.5、相转移剂CTAB用量0.25%(占柴油的质量),HPW用量1.00%(占柴油的质量)的最佳反应条件下,柴油中的硫含量由3 647 mg/L降至155 mg/L,脱硫率达95.7%。对催化氧化-萃取脱硫机理进行了初步探索。     

固体杂多酸催化剂研究新进展

杂多酸是由杂原子（如Ｐ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等）和多原子（如Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸。作为一类新型的催化材料,杂多酸及其盐类化合物以其独特的酸性、“准液相”行为、多功能（酸、氧化、光电催化）等优点在催化研究领域中受到研究者们的广泛重视。对于杂多酸（盐）催化剂的研究已有大量的文献报道［１～１２］。本文从实际应用出发,仅对杂多酸（盐）作为固体酸催化剂的制备、催化性质、应用研究的最新进展进行评述。１　固体杂多酸催化剂的制备及性质固体杂多酸催化剂有三种形式…     

Ag-BiVO_4催化剂的制备及其用于光催化氧化噻吩

采用水热法合成了可见光催化剂Ag-BiVO4,并对其进行了XRD和UV-Vis DRS表征。以噻吩的正辛烷溶液为含硫模型化合物溶液,考察了Ag-BiVO4催化剂前体的pH、Ag-BiVO4催化剂用量和空气流量等工艺条件对脱硫率的影响,研究了Ag-BiVO4催化剂光催化氧化噻吩的性能。表征结果显示,Ag的掺杂没有改变BiVO4的晶相,在Ag-BiVO4催化剂前体的pH为7的条件下制备的Ag-BiVO4催化剂(Ag-BiVO4(pH=7))结晶度较好,吸收边带明显红移,禁带宽度窄于纯BiVO4。实验结果表明,Ag-BiVO4(pH=7)催化剂活性最高,在空气流量为300 mL/min、Ag-BiVO4(pH=7)催化剂加入量为1.0 mg/L、400 W金卤灯照射180 min的条件下,脱硫率可达95%。     

杂多酸催化合成三羟甲基己烷三庚酸酯的研究

以实验室自制的三羟甲基己烷为原料,采用自制的特殊催化剂－负载杂多酸催化合成了三羟甲基己烷三庚酸酯,并利用正交设计实验确定了最佳酯化工艺条件：反应时间为120min,反应温度为220℃,残压为0．02－0．04MPa,催化剂质量分数为1.8％,庚酸与三羟甲基己烷的摩尔比为3．7。酯化率可达96．0％以上,催化剂可重复使用3次。最后通过产品质量检测及光谱分析,对目标产物进行了确证。     

燃料油氧化脱硫技术进展

综述了氧化脱硫技术中氧化剂和催化剂的研究进展。其中氧化剂包括高锰酸钾、氮化物（NO2和硝酸）、分子氧（臭氧、氧气和空气）、双氧水、有机过氧化物（过氧化叔丁醇、过氧化叔戊醇及过氧化环己酮）。催化剂主要介绍与双氧水相匹配的催化剂,分为液相催化剂和固相催化剂,液相催化剂包括甲酸、乙酸、乙酸酐或杂多酸磷钨酸;固相催化剂包括以金属氧化物为载体的固体催化剂,即WOx／ZrO2,负载在TiO2上的V2O5催化剂;以分子筛为载体的固体催化剂,即钛硅分子筛催化剂。并提出今后氧化脱硫醇技术的发展方向。     

SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究

用浸渍法制备了Cs ,K ,NH 4的SiW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiW12杂多酸(SiW12/50%SiO2),在超临界(145℃,50kg/cm2)条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明,它们的活性和选择性大小顺序是:当阳离子数相同时,Cs 盐>K 盐>NH 4盐;在Cs 盐中,当Cs 离子数为2 5个时最好;总体比较SiW12/50%SiO2最优。但即使在超临界条件下,它们仍不能长周期运转。     

Oxidative Desulfurization of Fuel Catalyzed by Amphiphilic Peroxomolybdate

Abstract

The oxidation of sulfur-containing compounds (benzothiophene [BT], dibenzothiophene [DBT], and 4,6-dimethyldibenzothiophene [4,6-DMDBT]) was studied in an emulsion system composed of model oil, hydrogen peroxide, and an amphiphilic catalyst [C₇H₇C₁₂H₂₅(CH₃)₂N]₂Mo₂O₃(O₂)₄. The most suitable conditions were suggested: n (DBT): n (catalyst): n (H₂O₂) = 1:0.1:10, at 60°C for 2 hr. Under optimized experimental conditions, the removal of DBT, BT, and 4,6-DMDBT could reach 98.0, 94.0, and 62.7%, respectively. The oxidation product sulfones could be readily separated by extraction. The catalyst could be recycled five times without a significant decrease in catalytic activity.