發(fā)布時間：2021-07-08 16:42

　　出于對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展考慮,近年來包括中國在內的世界各國相繼出臺了嚴苛的柴油標準,對柴油中硫化物的含量作出了明確的限制。因此,氧化脫硫技術作為一類反應條件溫和、對加氫脫硫中難脫除的二苯并噻吩類硫化物脫硫效率高的新型脫硫技術引起了研究者們廣泛的關注。本文工作以“三維多孔氮化碳負載釩基催化劑”為中心,設計建立一種以空氣中的分子氧作為氧化劑、實現對模型油中不同二苯并噻吩類含硫化合物深度脫除的氧化脫硫體系,并對其反應路徑和反應機理進行了研究推測。本工作研究主要內容如下:（1）利用溶劑熱法制備了不同負載量的三維多孔氮化碳負載釩基離子液體（V-IL/3D g-C₃N₄）負載型催化劑。運用紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、N₂吸脫附實驗等表征手段對所得負載型催化劑的形貌結構進行了考察。親油性的釩基離子液體與三維多孔氮化碳相結合,解決了多相氧化反應體系中的傳質問題以及活性中心釩基離子液體分離再生的問題。通過活性實驗的考察可以發(fā)現:以空氣中O₂

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見二苯并噻吩類硫化物的結構

三維多孔氮化碳負載釩基催化劑的構筑及其催化氧化柴油深度脫硫的研究4圖1.2加氫脫硫流程示意圖[20]Fig.1.2AschematicdiagramofHDSprocess1.3柴油非加氫脫硫技術非加氫脫硫技術是指反應過程中不需要氫氣的參與，對反應過程的溫度、壓力等反應條件要求較低的柴油脫硫技術。這些脫硫技術可以實現在溫和條件下對較難脫除的二苯并噻吩類含硫化合物的深度脫除。本節(jié)將對一些非加氫脫硫技術進行簡單的介紹。1.3.1萃取脫硫技術萃取脫硫技術（EDS）是一種新興的脫硫技術，其主要利用相似相溶的原理，通過液-液萃取的方式利用萃取劑將柴油中溶解度較大的硫化物溶解，再通過蒸餾、重力分離等方式分離萃取劑從而實現脫硫的效果[21-23]。相較于加氫脫硫技術，EDS可以實現在常溫常壓的工藝條件下進行脫硫，對生產設備和生產能耗要求較低，因而表現出巨大的工業(yè)應用前景[24,25]。萃取脫硫技術的關鍵核心是尋找高效綠色的萃取溶劑。傳統(tǒng)的萃取劑通常為乙腈、N、N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜和吡咯烷酮等有機溶劑[26-28]。這些傳統(tǒng)的有機溶劑揮發(fā)性強，在大規(guī)模生產的過程中極易造成揮發(fā)產生毒性。為了避免這一問題的出現，離子液體萃取體系和低共熔溶劑萃取體系應運而生。1.3.1.1離子液體萃取脫硫離子液體是一種由陽離子和陰離子組成的熔融鹽，其蒸汽壓可忽略不計，易

三維多孔氮化碳負載釩基催化劑的構筑及其催化氧化柴油深度脫硫的研究6圖1.3生物脫硫路徑示意圖[45]Fig.1.3ThediagramofbiologicaldesulfurizationpathwaySun等[46]利用介孔磁性載體對脫硫菌株進行負載，實驗結果發(fā)現負載固化后的脫硫菌株表現出更加優(yōu)越的脫硫性能；Elmi等[47]培養(yǎng)出的FM菌株可以實現7天內在30℃條件下對含硫底物DBT的99%脫除率；Luo等[48]成功培養(yǎng)出可以同時利用有機硫化物和無機硫化物生長的小球諾卡氏菌株。迄今為止生物脫硫技術已經證明其脫硫性能的獨特性，但生物脫硫也存在一些亟需解決的問題：（1）如何有效地優(yōu)化選擇能夠進行脫硫的微生物菌株[49]；（2）在選擇生物催化劑的時候一方面要考慮其生物脫硫的活性，另一方面也要考慮如何提高其壽命周期，降低處理成本[50]。1.3.3吸附脫硫技術吸附脫硫技術（ADS）主要分為物理吸附和化學吸附兩類，其利用吸附材料與油品中含硫化合物分子的相互作用，實現吸附劑對硫化物的吸附進而分離硫化物。其具有操作簡便、反應條件溫和、不影響油品質量等特點，在油品中硫含量極低的情況下表現出明顯優(yōu)越性[51]。吸附脫硫技術的關鍵是吸附劑的選擇，吸附劑吸附容量的大小直接關系到吸附脫硫的效果。目前已報道的吸附劑主要有分子篩、多孔碳、金屬有機框架材料等。1.3.3.1分子篩吸附分子篩是一類結晶硅鋁酸鹽，其內部因鋁原子和硅原子共用一個氧原子從而構成了三維孔道結構。分子篩具有較高比表面積、孔道結構比較整齊、熱穩(wěn)定性

【參考文獻】：
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