载体对负载型CuCl吸附脱硫剂性能的影响

采用等体积浸渍-焙烧自还原法制备系列以氯化亚铜为活性组分的负载型吸附脱硫剂,载体分别为氧化铝、不同孔径硅胶、13X分子筛和活性炭。对不同种类硫化物进行吸附实验,利用微库仑滴定仪对吸附后的溶液测试。结果表明,载体类型对吸附剂脱硫效果影响明显,而且不同硫化物的吸附硫容有较大差别,氧化铝吸附剂有较好的脱硫效果。     

Ni离子改性分子筛模拟柴油吸附脱硫的性能与机理

研究镍改性分子筛吸附剂在模拟柴油中脱除苯并噻吩类硫化物的性能.实验表明:采用液相离子交换法是优选的分子筛改性方法,过渡金属Ni离子改性的Ni-Y吸附剂具有较佳的脱硫性能,室温(20℃)下采用静态吸附法测得的静态吸附平衡硫容量为17.16 mg S·(g吸附剂)-1;采用固定床动态吸附,测得每克吸附剂饱和硫容量达到33.6 mg S·(g吸附剂)-1,并能将初始硫含量为840×10-4%(wt)的模拟柴油处理至硫含量低于5×10-4%(wt).实验还发现,吸附剂对模拟柴油中二苯并噻吩的脱除能力优于苯并噻吩,吸附剂的硫容量与金属离子交换率成正比.由金属离子交换和不同孔径的分子筛吸附实验研究结果可以推断,吸附剂的吸附脱硫是分子尺寸选择机理和(配位机理共同作用的结果.     

金属离子改性HY-KIT-1脱除柴油中硫化物

以介孔分子筛KIT-1与微孔分子筛HY机械混合作为载体,负载活性组分Ce、Ni、Co,对柴油中的含硫化合物进行吸附分离,采用气相色谱-硫化学发光检测分析柴油脱硫前后噻吩类硫化物的分布.结果表明,柴油中所含的硫化物主要为苯并噻吩和二苯并噻吩,其中苯并噻吩占总含量的51.15％,二苯并噻吩占总含量的48.85％.Ce/HY-KIT-1吸附剂的吸附效果最好.     

焙烧温度对Ni/ZnO/Al2 O3深度吸附脱除苯中噻吩性能的影响

采用固相法及尿素沉淀法分别制备Ni O和ZnO,以ω(ZnO)∶ω(Ni O)∶ω(Al_2O_3)=0.3∶1∶1混涅成型制备脱硫吸附剂,考察焙烧温度对吸附剂选择性吸附脱除苯中微量噻吩硫化物的影响,并采用XRD、H_2-TPR和BET等对吸附剂进行表征。结果表明,前驱体的焙烧温度对吸附剂晶体结构和脱硫性能影响显著,焙烧温度500℃时,吸附剂表面活性位及与载体的相互作用适中,吸附脱硫效果最好。在185℃和1.5 MPa吸附条件下,以含噻吩100 mg·L~(-1)的苯为原料,吸附剂动态饱和吸附硫容量可达18.4 mg·g~(-1),吸附后苯中噻吩浓度不高于0.010 mg·L~(-1),表明制备的吸附剂具有较好的吸附脱硫应用前景。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭(AC-HN)为载体,Ag NO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/ACHN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫(COS)性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350℃时Cu2O的量达到最高。进一步提高温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5 mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5 h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8 mg/g。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能研究

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭（AC-HN）为载体,AgNO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/AC-HN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫（COS）性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350 ℃时Cu2O的量达到最高。进一步增加温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8mg/g。     

一种用于CO吸附的分子筛吸附剂的制备及研究

以分子筛作为载体,添加氯化亚铜作为活性组分,并采用适当的黏结剂和成型方法制备出适用于吸附混合气中CO的吸附剂。在吸附剂制备过程中,考察了黏结剂种类、还原温度、吸附压力对吸附剂强度和CO吸附量的影响。研究表明:采用树脂型有机黏合剂能够大幅度提高吸附剂的强度,同时对吸附剂的吸附容量影响较小;当还原温度180℃,吸附反应温度40℃,吸附压力0.5 MPa时,对于组分(φ)为H247.1%,CO 31.5%,N219.1%,CH42.28%的模拟气体,吸附剂性能最优,CO吸附量达到最大值50 m L/g。制备的分子筛吸附剂吸附量大、强度较好、耐磨损,能够满足工业化应用的要求。     

CoO/MoO_3/Al_2O_3复合物催化H_2O_2氧化模型柴油脱硫

以γ-Al_2O_3为载体,通过等体积浸渍法,制备了CoO/MoO_3/Al_2O_3催化剂。采用N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)对CoO/MoO_3/Al_2O_3进行表征分析。以二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)为模型柴油的有机硫化物,30%的过氧化氢为氧化剂,考察了CoO/MoO_3/Al_2O_3催化剂的催化性能,并且研究了不同Mo/Co摩尔比、催化剂焙烧温度、投加量、反应时间及温度对氧化脱硫的影响。实验结果表明:H_2O_2-CoO/MoO_3/Al_2O_3构成的氧化体系能有效氧化模型柴油中的有机硫化物,DBT和4-MDBT脱硫率分别达到98.8%、93.4%;Mo/Co摩尔比、催化剂焙烧温度、投加量、反应时间及温度对有机硫化物的氧化脱硫均有影响;CoO/MoO_3/Al_2O_3催化剂经过再生处理后可重复使用,具有良好的稳定性。     

噻吩硫化物深度脱除中的反应吸附脱硫机理及吸附剂的研究进展

对反应吸附脱硫(RADS)机理及其所用吸附剂进行了归纳总结.结果表明,Ni/ZnO和Cu/ZnO是RADS应用最广泛的吸附剂,ZnO载体较小的晶粒尺寸、较大的比表面积、适宜的活性组分含量有利于吸附剂脱硫性能的提高;RADS过程中,噻吩类含硫化合物先吸附在镍、铜活性位上,生成中间产物镍、铜硫化物,随后被H2还原将S转化为...     

改性NaY分子筛吸附脱硫性能的研究

以NaY分子筛为载体,采用液相离子交换法制备了一系列用于燃料油脱硫的负载金属离子的改性分子筛吸附剂.结果表明,AgY具有最高的硫容,其次是CuY、NiY、CeY、ZnY,硫化物吸附量顺序为:噻吩＞苯并噻吩＞二苯并噻吩.通过正交实验优化了Y分子筛的制备工艺,并对实验数据进行了方差分析,得到了最佳制备工艺条件:活性组分为A...     

TiO_2对Ag/Al_2O_3吸附剂的柴油吸附脱硫性能的影响

采用浸渍法制备不同Ti O2含量的Ag/Ti O2-Al2O3吸附剂,以含硫量为245.36 mg·L-1的商品柴油作为考察对象,常温、常压条件下采用静态评价进行吸附脱硫性能研究。结果表明,经过Ti O2改性的Ag/Al2O3吸附剂柴油吸附脱硫活性有较大幅度提高。通过X射线衍射、N2物理吸附、O2化学吸附和NH3程序升温脱附等研究Ti O2改性剂的影响。关联活性测试和表征结果发现,吸附剂的吸附脱硫活性受吸附剂比表面积、活性金属Ag分散度和吸附剂表面酸协同影响。吸附剂比表面积越大,活性金属Ag分散度越高,吸附剂表面弱酸性位点数量越多,强酸性位点数量越少,吸附剂吸附脱硫活性越高。2%Ag/4%Ti O2-Al2O3的吸附脱硫活性最高,饱和硫容达2.11 mg·g-1。     

ZrO2/SiO2催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以己内酰胺-八水氧氯化锆低共熔溶剂为添加组分,采用溶胶-凝胶法合成含锆的硅胶,再经过高温煅烧得到n-ZrO₂/SiO₂ （n=2%,4%,6%） 负载型催化剂。并用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对其进行结构表征,确定ZrO₂成功负载到SiO₂上。以ZrO₂/SiO₂为催化剂和吸附剂,H₂O₂为氧化剂组成催化氧化脱硫体系,并应用于模拟油脱硫。分别考察了氧化锆负载量、反应温度、氧硫比、催化剂加入量及不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在反应温度为70℃、n（H₂O₂）/n（S）=4（摩尔比）、4%-ZrO₂/SiO₂的加入量为0.2 g的最佳反应条件下,氧化脱硫体系对二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率分别为98.7%、93%和65.9%。且4%-ZrO₂/SiO₂回收利用5次后,DBT脱除率仍可达到91.8%。     

Ce-Cu-Al-O复合金属氧化物吸附剂低温脱除H2S

用共沉淀法制备了一系列Ce-Cu-Al-O复合金属氧化物吸附剂,用于低温下脱除CO₂气体中的微量H₂S。采用XRD、N₂物理吸附、SEM及XPS等手段对脱硫前后的吸附剂结构进行表征。研究了Ce含量、煅烧温度、气体空速、杂质气体及吸附温度对吸附剂脱除H₂S性能的影响。结果表明,Ce-Cu-Al-O系列吸附剂在40℃条件下可有效脱除CO₂气体中的H₂S,Ce含量为10%的吸附剂（10Ce-Cu-Al-O）具有最大H₂S穿透吸附量,为94.1mg/g。研究发现,引入CeO₂能有效改善CuO的分散性,提高吸附剂的比表面积和孔容。提高煅烧温度,较大空速均不利于吸附剂的脱硫效果;平衡气CO₂会抑制H₂S的吸附;吸附温度不高于100℃时,10Ce-Cu-Al-O的穿透吸附量随温度升高而增加且不会生成COS副产物。表征结果显示,硫化后吸附剂的组分团聚导致了比表面积和孔容降低。此外,失活后的脱硫剂可在100℃用空气再生。     

一种具有高CO吸附容量和高CO/N2及CO/CO2分离选择性的CuCl@β吸附剂

研制了一种新型的CuCl@β分子筛吸附剂材料,它不仅对CO有着高吸附容量,而且对CO/N₂和CO/CO₂的二元混合气有着高吸附选择性。利用自发单层分散的原理制备了一系列的CuCl@β分子筛材料,分别应用氮气吸附以及XRD进行表征。CO在CuCl@β分子筛上吸附等温线和动态透过曲线分别通过静态吸附和固定床实验获得。依据IAST理论模型计算了CuCl@β分子筛对CO/N₂二元混合物和CO/CO₂二元混合物的吸附选择性。研究结果表明:(1)氯化亚铜的负载增强了一氧化碳在CuCl@β分子筛上的吸附容量,其最佳负载量为0.4 g·g^-1。(2)CuCl@β分子筛吸附剂在增强CO的吸附量的同时,还降低了对二氧化碳和氮气的吸附。由于Cu⁺-CO π位络合键的存在,提高了CuCl@β分子筛对二元混合物CO/N₂和CO/CO₂的吸附选择性。(3)在低压下(0～10 kPa)下0.4CuCl@β分子筛对CO/N₂和CO/CO₂的吸附选择性分别高达1600～5200和120～370,远大于原始的β分子筛。CuCl@β分子筛对CO有着超高吸附容量以及吸附选择性,将会是一种很有潜力的CO分离提纯材料。     

Desulfurization of commercial fuels by π-complexation: Monolayer CuCl/γ-Al2O3

Monolayer CuCl/γ-Al₂O₃ sorbent was studied for desulfurization of a commercial jet fuel (364.3 ppmw S) and a commercial diesel (140 ppmw S). The sorbent was prepared by means of spontaneous monolayer dispersion methods. Deep desulfurization (sulfur levels of <1 ppmw) was accomplished with this sorbent using a fixed-bed adsorber. The CuCl/γ-Al₂O₃ sorbent was capable of removing 6.4 and 11.2 mg of sulfur per gram for jet fuel at breakthrough (at <1 ppmw S) and saturation, respectively. The same sorbent was capable of removing 0.94 and 1.8 mg of sulfur per gram for BP diesel at breakthrough and saturation, respectively. The difference in sulfur capacities for jet fuel and diesel was apparently caused by the difference in concentrations of strongly binding compounds, such as nitrogen heterocycles, heavy (polynuclear) aromatics and fuel additives. In comparison with CuCl/γ-Al₂O₃, Cu(I)Y zeolite has higher sulfur capacities but is less stable and can be easily oxidized to Cu(II)Y by fuel additives (such as oxygenates) and moisture and consequently loses π-complexation ability. However, all these cuprous π-complexation sorbents selectively adsorb thiophenic compounds over aromatics and olefins (as predicted by the high separation factors), which resulted in the observed desulfurization capability. A feasibility study is shown for efficient regeneration of CuCl/γ-Al₂O₃ using ultrasound at ambient temperature. Possible problems associated with desulfurization using π-complexation sorbents for commercial fuels are discussed.     

多壁碳纳米管/二氧化硅纳米复合材料的制备及其吸油性能

以羧化多壁碳纳米管为基体、纳米硅溶胶粒为增强相,通过一步液相共混方法制备多壁碳纳米管/二氧化硅纳米复合材料。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、电子扫描电镜（SEM）、热重（TGA）、孔结构分析（BET/BJH）对其进行了表征。以水中柴油为研究对象考察了该样品对水中柴油的吸附脱除效果,并与纳米二氧化硅胶粒、原生碳纳米管以及活性炭进行对比。结果表明：硅溶胶粒表面修饰后的多壁碳纳米管的聚团行为得以改善,而且材料具有微孔-介孔双孔道结构。对水中直馏柴油的去除率高达97.79%,并于1 h达到吸附平衡。整个吸附过程遵循准二级动力学模型,吸附体系的表观活化能为11.37 kJ·mol^-1,吸附等温线与Freundlich模型较为吻合,吸附效果明显强于其他3种吸附剂。     

二氧化硅/聚噻吩复合吸附剂处理Pb2+和Cd2+

绿色环保、高效等特点是吸附剂发展的趋势。以溶胶-溶剂热法合成了SiO₂,再与聚噻吩反应合成了SiO₂/聚噻吩复合材料。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)以及Zeta电位对复合材料进行了表征分析。SiO₂/聚噻吩是表面粗糙的球形,且表面带有负电荷。SiO₂/聚噻吩复合材料用于吸附Pb²⁺和Cd²⁺离子,改变吸附过程中的变量来研究吸附过程的影响因素,通过探讨动力学和等温线模型来研究其吸附机理。研究结果表明,pH通过改变SiO₂/聚噻吩表面的电荷数来影响吸附性能,吸附容量与吸附剂的量不呈正相关。同时得知,SiO₂/聚噻吩吸附剂吸附Pb²⁺和Cd²⁺的过程符合拟二级动力学模型及Langmuir等温线模型。根据研究结果提出吸附机理:SiO₂/聚噻吩表面的负电荷吸引带有正电荷的重金属离子,以单分层的化学吸附为主吸附过程。     

MoO2/g-C3N4催化剂的制备及其氧化脱除模拟油中的硫化物

采用高温煅烧MoO₂和g-C₃N₄混合物制备了不同MoO₂含量的MoO₂/g-C₃N₄催化剂。采用X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和N₂吸附脱附对催化剂的结构和性能进行了表征。以MoO₂/g-C₃N₄作为催化剂,H₂O₂为氧化剂,离子液体为萃取剂研究了反应体系的氧化脱硫性能。这项研究中考察了不同煅烧温度下制得的催化剂、负载量、氧化剂使用量、催化剂加入量、反应温度、萃取剂使用量、反应时间、硫化物类型等不同反应参数对脱硫率的影响。结果表明,在H₂O₂的使用量为0.2mL,MoO₂/g-C₃N₄加入量为0.03g,1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体1.0mL,反应温度为70℃,反应时间60min的最佳工艺条件下,24%-MoO₂/g-C₃N₄催化剂脱硫率可以达到94.8%,催化剂循环使用5次后活性没有明显下降。此外,研究了MoO₂/g-C₃N₄在离子液体中的催化氧化反应机理。