原油為社會發展和人類進步做出了巨大的貢獻,但是原油是不可再生資源,隨著原油資源的消耗,原油的質量也逐漸下降,其中主要的原因的混雜了含硫有機物。燃料中的硫有機化合物在燃料燃燒的過程中會轉變成SOx,進而造成催化劑中毒、酸雨、設備腐蝕等問題。為了限制SOx的排放,世界各國制定了嚴苛的標準:燃料中硫含量低于10 ppm。因此,燃料深度脫硫技術成為學術界和工業界的研究熱點。氧化脫硫(ODS)技術因為反應條件溫和、操作性更高和**去除噻吩衍生物的特點,被認為是更具潛力的脫硫技術。ODS的原理是:非極性的噻吩衍生物被氧化成砜或亞砜化合物,然后通過萃取或吸附去除。為了獲得更好的脫硫效果,所有要對氧化劑進行活化,因此催化劑的性能起決定性作用。
基于此,福州大學的葉長燊團隊研究了[mim(CH2)3COOH]Cl和UiO-66的合成后配體交換(PSLE)行為,并進一步合成了基于[mim(CH2)3COO]FeCl4@UiO-66的Fenton-like催化劑。將此催化劑運用到二苯并噻吩(DBT)的H2O2非均相催化氧化,轉化效率高達99%,對DBT的吸附容量達到 18.56 mg·S·g-1.
簡單來說,文章先對[mim(CH2)3COO]Cl和UiO-66配體交換性質做了研究(圖1),在此基礎上合成了新型的催化劑[mim(CH2)3COO]FeCl4@UiO-66。對催化劑進行表征(圖2、3、3),XRD、IR和SEM表明,配體被取代的UiO-66被成功合成,并且沒有改變UiO-66的基本性質和表面形貌。
隨后,將催化劑[mim(CH2)3COO]FeCl4@UiO-66運用到深度氧化脫硫技術中。圖5結果顯示,因為離子液體交換配體的緣故,催化劑對H2O2表現出明顯的催化活化作用,使得脫硫效率明顯提升。除此之外,文章還對時間、催化劑的量、溫度等因素做了研究(如圖5所示)。
原文鏈接:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0016236120303318
原文作者:
Zhaoyang Qi, Ting Qiu, Hongxing Wang, Changshen Ye
DOI: 10.1016/j.fuel.2020.117336