汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)性炭(tan)用于汽油(you)脫(tuo)硫，以(yi)球(qiu)形孔(kong)二氧化(hua)硅為(wei)模(mo)板制(zhi)備(bei)活(huo)性炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑。通過X射線衍射，掃(sao)描電子顯(xian)微鏡(jing)和氮吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)解(jie)吸(xi)(xi)(xi)(xi)等溫線研究合(he)成(cheng)材料(liao)。活(huo)性炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)二苯已(yi)試(shi)驗已(yi)經(jing)被測試(shi)并(bing)噻命令(DBT)硫化(hua)合(he)物作為(wei)汽油(you)燃料(liao)的模(mo)型。由(you)于活(huo)性炭(tan)中(zhong)孔(kong)體積(ji)大，比表面積(ji)高(gao)，活(huo)性炭(tan)顯(xian)示(shi)出更高(gao)的硫吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)。結果證實(shi)了活(huo)性炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)劑孔(kong)徑及其表面化(hua)學對從石油(you)燃料(liao)中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)二苯并(bing)噻命的重要性。

　　去(qu)除液(ye)態(tai)烴(jing)(jing)燃料(liao)中(zhong)的(de)(de)有(you)(you)機硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合物已成為煉油(you)廠的(de)(de)重(zhong)要一步。去(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合物的(de)(de)主要目的(de)(de)是(shi)減少(shao)空氣污染。汽(qi)油(you)加(jia)工過程中(zhong)，汽(qi)油(you)燃料(liao)中(zhong)所(suo)(suo)有(you)(you)含硫(liu)(liu)(liu)烴(jing)(jing)通過催化(hua)(hua)加(jia)氫脫硫(liu)(liu)(liu)反(fan)應變為無硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合物H2S。但催化(hua)(hua)加(jia)氫脫硫(liu)(liu)(liu)工藝是(shi)汽(qi)油(you)燃料(liao)脫硫(liu)(liu)(liu)*著(zhu)名(ming)的(de)(de)技術。但是(shi)，它不能去(qu)除專業的(de)(de)噻命類化(hua)(hua)合物(TC)，包括二(er)苯(ben)并噻命(DBT)，四、六-二(er)甲基(四、六-DMDBT)，和(he)(he)苯(ben)并噻吩(BT)。因此，這些看似好(hao)的(de)(de)工藝在很大(da)程度(du)上導致了超(chao)(chao)低硫(liu)(liu)(liu)汽(qi)油(you)生產所(suo)(suo)需的(de)(de)操作(zuo)條件。在設計，制備(bei)，測試和(he)(he)升(sheng)級，有(you)(you)效，實用和(he)(he)強(qiang)大(da)的(de)(de)深度(du)和(he)(he)超(chao)(chao)深度(du)脫硫(liu)(liu)(liu)系統(如脫硫(liu)(liu)(liu)催化(hua)(hua)劑和(he)(he)活性炭吸附劑)方(fang)面(mian)正在進行(xing)大(da)量嘗試。

　　在本研究中(zhong)，由于其(qi)定(ding)制的孔隙率(lv)、高比(bi)表面積、高穩定(ding)性(xing)和上述介孔結構的功能(neng)便(bian)利性(xing)，活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)由二氧(yang)化(hua)硅模板合成。我們有各種活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)前體(ti)，如植物纖(xian)維、植物外殼和煤材料。以木(mu)纖(xian)維為活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)前體(ti)。碳化(hua)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)在二氧(yang)化(hua)硅模板的中(zhong)孔網絡(luo)中(zhong)形成活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)骨架。氫氧(yang)化(hua)鈉或氫氟(fu)酸儲存(cun)在氧(yang)化(hua)硅模板中(zhong)。

　　合成活性炭

　　使用(yong)AlSBA-16制備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)，然后(hou)通過AlCl 3(0.113g，在(zai)(zai)50mL乙(yi)(yi)醇中(zhong))乙(yi)(yi)醇溶(rong)液加(jia)(jia)(jia)入(ru)1.0g SBA-合(he)成活性(xing)(xing)炭(tan)并采用(yong)超聲處理。1小(xiao)時(shi)(shi)后(hou)，乙(yi)(yi)醇溶(rong)劑在(zai)(zai)旋轉蒸(zheng)發(fa)器中(zhong)完全蒸(zheng)發(fa)，樣(yang)(yang)品(pin)在(zai)(zai)560℃在(zai)(zai)空氣中(zhong)煅燒(shao)4小(xiao)時(shi)(shi)。為制備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)，將(jiang)(jiang)(jiang)FA溶(rong)解在(zai)(zai)40/60體(ti)積比中(zhong)TMB中(zhong)，并將(jiang)(jiang)(jiang)OA加(jia)(jia)(jia)入(ru)到含有(you)0.535ml g-1的該溶(rong)液。所(suo)得溶(rong)液在(zai)(zai)AlSBA-孔中(zhong)過濾。完全混合(he)后(hou)，將(jiang)(jiang)(jiang)混合(he)物放(fang)置(zhi)在(zai)(zai)35℃烤箱1小(xiao)時(shi)(shi)，100℃放(fang)置(zhi)1小(xiao)時(shi)(shi)。將(jiang)(jiang)(jiang)獲得的樣(yang)(yang)品(pin)為350℃進一(yi)步加(jia)(jia)(jia)熱2小(xiao)時(shi)(shi)。在(zai)(zai)室溫下冷卻樣(yang)(yang)品(pin)后(hou)，加(jia)(jia)(jia)0.268mL活性(xing)(xing)炭(tan)原料。樣(yang)(yang)品(pin)將(jiang)(jiang)(jiang)再(zai)次100和350℃加(jia)(jia)(jia)熱。*終加(jia)(jia)(jia)熱(碳化(hua))900℃下進行。所(suo)有(you)加(jia)(jia)(jia)熱處理均采用(yong)配有(you)多(duo)孔塞的石英反應(ying)器進行。

　　活性炭樣品SEM圖像。

　　具有S和(he)N以(yi)不同的(de)方式對基團活(huo)性(xing)炭表面(mian)(mian)進行(xing)了官能化，如： 硫17和(he)在高溫下(xia)使用(yong)CS 2 18處理，表面(mian)(mian)COOH基團與H 2NR化合物的(de)直(zhi)接反應和(he)吡唑啉酮的(de)直(zhi)接表面(mian)(mian)沉積衍生(sheng)工具。然而，這些方法在一般復雜程序中效率較(jiao)低(di)。本文描述了一種用(yong)于在活(huo)性(xing)炭表面(mian)(mian)引入(ru)S和(he)N雜原子分子的(de)簡單通用(yong)方法。使用(yong)以(yi)下(xia)反應方案-COOH基團開始在碳表面(mian)(mian)引入(ru)S和(he)N基團。在這項工作中使用(yong)的(de)S和(he)N表1中描述了分子。

　　對于-COOH，-COCl中間(jian)體(ti)和通過和EDT和EDA獲得的(de)材料獲得的(de)反(fan)應(ying)IR圖(tu)1顯示(shi)光譜。在與SOCl 紅外光譜(圖(tu)1b)大約1700、1350、1210和790cm -一個新的(de)、明(ming)確的(de)定義帶(dai)與-COCl基團(tuan)的(de)形(xing)成明(ming)顯相關。C 6 H 5 COCl 的(de)IR光譜顯示(shi)完全(quan)相同的(de)譜帶(dai)。另一方面，也可以注意到原帶(dai)的(de)存在，這可能表(biao)明(ming)活性炭(tan)表(biao)面并不全(quan)部-COOH基與SOCl 2 21反(fan)應(ying)。

　　與EDT活性炭反應后IR光譜(圖1c)表(biao)明-COCl與HSR形(xing)成化合物(wu)反應-COSR。觀(guan)察(cha)到(dao)-COCl典型(xing)帶(dai)消失，觀(guan)察(cha)和(he)觀(guan)察(cha)EDT1400、1200、750和(he)700分子相(xiang)關cm -清(qing)晰吸收1處。通過與EDA反應獲得的材料IR光譜(圖1d)也(ye)表(biao)明HNHR與表(biao)面基(ji)(ji)團-COCl有以下條帶(dai)：1720cm -1(-C = O)， 1675和(he)1600cm -1(-NH)，1520cm -1(-RCONHR)，950-1000cm -1 (DTE特(te)(te)征(zheng)(zheng)帶(dai))和(he)1200cm -1(-CN)和(he)3000-3500cm -1 (NH)。已經(jing)觀(guan)察(cha)到(dao)和(he)DMTH和(he)TEA功能相(xiang)似(si)的結果(guo)是典型(xing)的-COSR和(he)-CONHR基(ji)(ji)團帶(dai)和(he)R基(ji)(ji)團的特(te)(te)征(zheng)(zheng)被吸收。

　　金屬吸附活性炭

　　表面存(cun)在-SH和-NH基團(tuan)22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和Pb 2 吸附離子(zi)等重(zhong)金屬的潛力很大。在這項工(gong)作(zuo)中獲得的材料也被測試了Pb  2，Cu  2和Ni  吸附在水(shui)溶液中。未處(chu)理的活(huo)(huo)性炭，EDT(C / S)和EDA(N / C)官能(neng)活(huo)(huo)性炭的吸附比(bi)較見圖2。

　　可見，活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)官能化強烈增加了其(qi)對不同金屬的(de)吸附。結果表明，EDT能更有效(xiao)地(di)吸附功能材料(liao)Ni  2，而EDA活(huo)(huo)性(xing)炭與Pb  陽離子相互作用(yong)較強。

　　可(ke)通(tong)過(guo)(guo)表(biao)面化學改性(xing)定制(zhi)活性(xing)炭(tan)，生(sheng)產具有(you)獨特性(xing)質和具體(ti)應用的(de)(de)材料。這(zhe)些改性(xing)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)(guo)鍵表(biao)面中(zhong)(zhong)間體(ti)進(jin)行-COOH進(jin)行。含活性(xing)炭(tan)-COOH該基團具有(you)優異的(de)(de)陽離子交換性(xing)能(neng)，可(ke)作為(wei)水中(zhong)(zhong)金屬(shu)污染(ran)物(wu)的(de)(de)吸附劑(ji)(ji)。這(zhe)些-COOH 基團可(ke)以(yi)轉(zhuan)化為(wei)-COCl 這(zhe)對活性(xing)炭(tan)表(biao)面的(de)(de)其他(ta)分子接枝和通(tong)用基團非常反應。幾個S可(ke)以(yi)很容易地(di)與該酰(xian)氯中(zhong)(zhong)間體(ti)混合N分子(例(li)如(ru)HSR和HNR 2)與碳表(biao)面結合。這(zhe)些S和N作為(wei)金屬(shu)吸附劑(ji)(ji)，官能(neng)化碳顯示出巨大(da)的(de)(de)潛力(li)，

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