汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)用于汽油脫硫，以球形孔(kong)(kong)二氧化硅為模板制備活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)。通過X射線衍射，掃描電子顯微鏡和氮吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)解吸(xi)(xi)(xi)(xi)等溫線研究(jiu)合(he)成材料(liao)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)二苯已(yi)(yi)試驗已(yi)(yi)經被(bei)測(ce)試并(bing)噻(sai)命令(DBT)硫化合(he)物作為汽油燃(ran)(ran)料(liao)的(de)模型。由于活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中孔(kong)(kong)體(ti)積大(da)，比表面積高(gao)，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)顯示出更(geng)高(gao)的(de)硫吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)。結果(guo)證實了活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)孔(kong)(kong)徑及其表面化學對從石油燃(ran)(ran)料(liao)中吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)二苯并(bing)噻(sai)命的(de)重要性(xing)。

　　去(qu)除(chu)液態烴燃(ran)料中(zhong)的(de)(de)有(you)(you)機硫(liu)化(hua)合(he)物(wu)已(yi)成為(wei)煉油(you)(you)廠的(de)(de)重要一(yi)步(bu)。去(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)合(he)物(wu)的(de)(de)主要目的(de)(de)是減少(shao)空氣污染。汽(qi)油(you)(you)加工過程(cheng)中(zhong)，汽(qi)油(you)(you)燃(ran)料中(zhong)所(suo)有(you)(you)含硫(liu)烴通過催(cui)化(hua)加氫(qing)脫(tuo)硫(liu)反應(ying)變為(wei)無硫(liu)化(hua)合(he)物(wu)H2S。但催(cui)化(hua)加氫(qing)脫(tuo)硫(liu)工藝(yi)(yi)是汽(qi)油(you)(you)燃(ran)料脫(tuo)硫(liu)*著(zhu)名的(de)(de)技術。但是，它(ta)不能去(qu)除(chu)專業(ye)的(de)(de)噻(sai)命類化(hua)合(he)物(wu)(TC)，包括二(er)苯并噻(sai)命(DBT)，四、六-二(er)甲(jia)基(ji)(四、六-DMDBT)，和(he)(he)苯并噻(sai)吩(BT)。因此，這些看似好的(de)(de)工藝(yi)(yi)在(zai)很大程(cheng)度(du)上導致(zhi)了超(chao)低硫(liu)汽(qi)油(you)(you)生(sheng)產所(suo)需的(de)(de)操作條件(jian)。在(zai)設計，制備，測試和(he)(he)升級，有(you)(you)效(xiao)，實用和(he)(he)強(qiang)大的(de)(de)深度(du)和(he)(he)超(chao)深度(du)脫(tuo)硫(liu)系統(tong)(如脫(tuo)硫(liu)催(cui)化(hua)劑和(he)(he)活性炭吸附劑)方面正在(zai)進行大量(liang)嘗(chang)試。

　　在(zai)本研究中，由(you)于其定制的孔(kong)隙率、高比表面積、高穩(wen)定性(xing)和(he)(he)上述介(jie)孔(kong)結構(gou)的功能便(bian)利性(xing)，活(huo)(huo)性(xing)炭由(you)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)合成(cheng)。我們有各種活(huo)(huo)性(xing)炭前體，如(ru)植物纖維、植物外(wai)殼和(he)(he)煤材料。以(yi)木纖維為活(huo)(huo)性(xing)炭前體。碳化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)炭在(zai)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)的中孔(kong)網絡中形(xing)成(cheng)活(huo)(huo)性(xing)炭骨架。氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉或氫氟酸儲存(cun)在(zai)氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)中。

　　合成活性炭

　　使用(yong)AlSBA-16制(zhi)備活性(xing)炭，然后(hou)通(tong)過AlCl 3(0.113g，在(zai)50mL乙醇中(zhong)(zhong))乙醇溶(rong)液加(jia)(jia)入1.0g SBA-合(he)成活性(xing)炭并采(cai)用(yong)超(chao)聲處理。1小(xiao)時(shi)(shi)后(hou)，乙醇溶(rong)劑在(zai)旋轉蒸發(fa)器(qi)中(zhong)(zhong)完全蒸發(fa)，樣(yang)品在(zai)560℃在(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)煅燒4小(xiao)時(shi)(shi)。為(wei)制(zhi)備活性(xing)炭，將FA溶(rong)解在(zai)40/60體積比中(zhong)(zhong)TMB中(zhong)(zhong)，并將OA加(jia)(jia)入到含(han)有0.535ml g-1的該溶(rong)液。所得溶(rong)液在(zai)AlSBA-孔中(zhong)(zhong)過濾。完全混合(he)后(hou)，將混合(he)物放置(zhi)在(zai)35℃烤箱1小(xiao)時(shi)(shi)，100℃放置(zhi)1小(xiao)時(shi)(shi)。將獲得的樣(yang)品為(wei)350℃進(jin)一步加(jia)(jia)熱(re)2小(xiao)時(shi)(shi)。在(zai)室溫下(xia)冷(leng)卻樣(yang)品后(hou)，加(jia)(jia)0.268mL活性(xing)炭原(yuan)料。樣(yang)品將再(zai)次(ci)100和(he)350℃加(jia)(jia)熱(re)。*終加(jia)(jia)熱(re)(碳化)900℃下(xia)進(jin)行。所有加(jia)(jia)熱(re)處理均采(cai)用(yong)配有多孔塞的石英反應器(qi)進(jin)行。

　　活(huo)性炭(tan)樣品SEM圖(tu)像。

　　具有S和(he)(he)(he)N以不同的方(fang)(fang)式對基團活性炭表(biao)(biao)面(mian)(mian)進行(xing)了(le)官能化(hua)，如： 硫(liu)17和(he)(he)(he)在高溫(wen)下(xia)使(shi)用(yong)CS 2 18處理，表(biao)(biao)面(mian)(mian)COOH基團與H 2NR化(hua)合物的直(zhi)接反應和(he)(he)(he)吡唑啉酮(tong)的直(zhi)接表(biao)(biao)面(mian)(mian)沉積衍(yan)生工具。然而(er)，這些方(fang)(fang)法(fa)在一般復(fu)雜程序(xu)中效(xiao)率較低。本(ben)文(wen)描(miao)述了(le)一種用(yong)于(yu)在活性炭表(biao)(biao)面(mian)(mian)引(yin)入(ru)S和(he)(he)(he)N雜原子(zi)分子(zi)的簡單通用(yong)方(fang)(fang)法(fa)。使(shi)用(yong)以下(xia)反應方(fang)(fang)案-COOH基團開始在碳表(biao)(biao)面(mian)(mian)引(yin)入(ru)S和(he)(he)(he)N基團。在這項工作中使(shi)用(yong)的S和(he)(he)(he)N表(biao)(biao)1中描(miao)述了(le)分子(zi)。

　　對于-COOH，-COCl中間體和(he)(he)通過和(he)(he)EDT和(he)(he)EDA獲得(de)的(de)材(cai)料獲得(de)的(de)反應(ying)IR圖(tu)1顯示光(guang)譜。在(zai)與SOCl 紅外光(guang)譜(圖(tu)1b)大約1700、1350、1210和(he)(he)790cm -一個新(xin)的(de)、明(ming)確的(de)定(ding)義帶(dai)(dai)與-COCl基(ji)團的(de)形成(cheng)明(ming)顯相(xiang)關(guan)。C 6 H 5 COCl 的(de)IR光(guang)譜顯示完全相(xiang)同的(de)譜帶(dai)(dai)。另(ling)一方面，也可以注意到原(yuan)帶(dai)(dai)的(de)存在(zai)，這可能表明(ming)活性(xing)炭表面并(bing)不全部-COOH基(ji)與SOCl 2 21反應(ying)。

　　與EDT活(huo)性炭反應(ying)后IR光譜(pu)(圖(tu)1c)表明-COCl與HSR形成化合物反應(ying)-COSR。觀(guan)察到(dao)-COCl典(dian)型帶(dai)消失，觀(guan)察和(he)觀(guan)察EDT1400、1200、750和(he)700分(fen)子相關cm -清晰吸收1處。通過與EDA反應(ying)獲得(de)的(de)(de)材料IR光譜(pu)(圖(tu)1d)也表明HNHR與表面基團-COCl有以下(xia)條帶(dai)：1720cm -1(-C = O)， 1675和(he)1600cm -1(-NH)，1520cm -1(-RCONHR)，950-1000cm -1 (DTE特征帶(dai))和(he)1200cm -1(-CN)和(he)3000-3500cm -1 (NH)。已經觀(guan)察到(dao)和(he)DMTH和(he)TEA功能相似的(de)(de)結果是典(dian)型的(de)(de)-COSR和(he)-CONHR基團帶(dai)和(he)R基團的(de)(de)特征被吸收。

　　金屬吸附活性炭

　　表(biao)面(mian)存在(zai)-SH和(he)-NH基團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸(xi)附離子(zi)等重金屬的(de)潛力(li)很大。在(zai)這(zhe)項工作中獲得(de)的(de)材料也被測試了Pb  2，Cu  2和(he)Ni  吸(xi)附在(zai)水溶(rong)液中。未處(chu)理的(de)活(huo)(huo)性炭，EDT(C / S)和(he)EDA(N / C)官能(neng)活(huo)(huo)性炭的(de)吸(xi)附比較見圖(tu)2。

　　可(ke)見(jian)，活性炭(tan)的(de)官能(neng)(neng)化強烈增加了其對不同金屬的(de)吸(xi)附。結果表明，EDT能(neng)(neng)更有效地吸(xi)附功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料Ni  2，而EDA活性炭(tan)與Pb  陽離子相互作用較強。

　　可(ke)通(tong)(tong)過表面化(hua)學改性(xing)(xing)定制活性(xing)(xing)炭(tan)，生產具有獨特(te)性(xing)(xing)質和(he)具體(ti)應用(yong)的(de)材料。這些(xie)改性(xing)(xing)可(ke)以通(tong)(tong)過鍵表面中間體(ti)進(jin)(jin)行(xing)-COOH進(jin)(jin)行(xing)。含活性(xing)(xing)炭(tan)-COOH該(gai)基團具有優異的(de)陽離子(zi)交換(huan)性(xing)(xing)能，可(ke)作為(wei)水中金(jin)屬(shu)污染物的(de)吸附劑(ji)。這些(xie)-COOH 基團可(ke)以轉化(hua)為(wei)-COCl 這對活性(xing)(xing)炭(tan)表面的(de)其他(ta)分子(zi)接枝和(he)通(tong)(tong)用(yong)基團非常反應。幾個S可(ke)以很容易地與(yu)該(gai)酰(xian)氯中間體(ti)混(hun)合N分子(zi)(例如HSR和(he)HNR 2)與(yu)碳表面結合。這些(xie)S和(he)N作為(wei)金(jin)屬(shu)吸附劑(ji)，官能化(hua)碳顯示出巨大的(de)潛力，

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