汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用于(yu)汽油脫硫，以(yi)球形孔二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅為模板制(zhi)備活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附劑。通過X射線衍射，掃(sao)描電子顯(xian)微(wei)鏡和(he)氮吸(xi)(xi)(xi)(xi)附解吸(xi)(xi)(xi)(xi)等溫線研究合(he)成材料(liao)(liao)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附二(er)(er)苯(ben)已(yi)試驗已(yi)經被測試并噻命令(DBT)硫化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)作(zuo)為汽油燃(ran)料(liao)(liao)的模型。由于(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)孔體積大，比表(biao)面積高，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)顯(xian)示出更高的硫吸(xi)(xi)(xi)(xi)附。結果證實了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附劑孔徑及(ji)其表(biao)面化(hua)(hua)(hua)學對從石(shi)油燃(ran)料(liao)(liao)中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)(xi)附二(er)(er)苯(ben)并噻命的重要性(xing)(xing)。

　　去除(chu)液態烴燃(ran)料(liao)中的(de)(de)有(you)(you)機(ji)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合物(wu)已成為(wei)(wei)煉油廠的(de)(de)重要一步。去除(chu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合物(wu)的(de)(de)主(zhu)要目(mu)的(de)(de)是(shi)減少空氣污(wu)染。汽(qi)油加工(gong)過(guo)程中，汽(qi)油燃(ran)料(liao)中所有(you)(you)含硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)烴通過(guo)催(cui)化(hua)(hua)加氫脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)反應(ying)變為(wei)(wei)無硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合物(wu)H2S。但(dan)(dan)催(cui)化(hua)(hua)加氫脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)藝(yi)是(shi)汽(qi)油燃(ran)料(liao)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)*著(zhu)名的(de)(de)技術。但(dan)(dan)是(shi)，它不能去除(chu)專業的(de)(de)噻命(ming)(ming)類化(hua)(hua)合物(wu)(TC)，包括(kuo)二(er)苯(ben)并(bing)(bing)噻命(ming)(ming)(DBT)，四、六-二(er)甲基(四、六-DMDBT)，和(he)苯(ben)并(bing)(bing)噻吩(BT)。因(yin)此，這些看似(si)好的(de)(de)工(gong)藝(yi)在很大程度(du)上(shang)導致了超低(di)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)汽(qi)油生產所需的(de)(de)操作條件。在設計，制備，測試和(he)升級，有(you)(you)效(xiao)，實用和(he)強大的(de)(de)深度(du)和(he)超深度(du)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)系統(如(ru)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)和(he)活性炭吸附劑(ji))方面正(zheng)在進行大量嘗試。

　　在(zai)(zai)本研究中(zhong)(zhong)，由于(yu)其定制的孔隙率、高比表面積、高穩定性和上述介孔結(jie)構(gou)的功能便利性，活(huo)性炭(tan)(tan)由二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硅模板合成(cheng)。我們有各種活(huo)性炭(tan)(tan)前體，如植物纖維、植物外殼和煤(mei)材料。以木(mu)纖維為活(huo)性炭(tan)(tan)前體。碳化(hua)(hua)活(huo)性炭(tan)(tan)在(zai)(zai)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硅模板的中(zhong)(zhong)孔網絡(luo)中(zhong)(zhong)形成(cheng)活(huo)性炭(tan)(tan)骨架。氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈉或氫氟(fu)酸(suan)儲存在(zai)(zai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硅模板中(zhong)(zhong)。

　　合成活性炭

　　使用(yong)AlSBA-16制(zhi)備活性炭(tan)，然(ran)后通(tong)過AlCl 3(0.113g，在(zai)(zai)50mL乙(yi)醇(chun)中(zhong)(zhong))乙(yi)醇(chun)溶(rong)(rong)液加入(ru)1.0g SBA-合成活性炭(tan)并采用(yong)超聲處理(li)。1小(xiao)時(shi)(shi)后，乙(yi)醇(chun)溶(rong)(rong)劑在(zai)(zai)旋(xuan)轉蒸(zheng)發(fa)(fa)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)完(wan)全蒸(zheng)發(fa)(fa)，樣(yang)(yang)品在(zai)(zai)560℃在(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)煅燒4小(xiao)時(shi)(shi)。為(wei)制(zhi)備活性炭(tan)，將(jiang)(jiang)FA溶(rong)(rong)解在(zai)(zai)40/60體積比中(zhong)(zhong)TMB中(zhong)(zhong)，并將(jiang)(jiang)OA加入(ru)到含有(you)0.535ml g-1的(de)該溶(rong)(rong)液。所得溶(rong)(rong)液在(zai)(zai)AlSBA-孔中(zhong)(zhong)過濾。完(wan)全混合后，將(jiang)(jiang)混合物放(fang)置(zhi)在(zai)(zai)35℃烤(kao)箱1小(xiao)時(shi)(shi)，100℃放(fang)置(zhi)1小(xiao)時(shi)(shi)。將(jiang)(jiang)獲得的(de)樣(yang)(yang)品為(wei)350℃進(jin)一步加熱2小(xiao)時(shi)(shi)。在(zai)(zai)室溫(wen)下冷卻樣(yang)(yang)品后，加0.268mL活性炭(tan)原(yuan)料(liao)。樣(yang)(yang)品將(jiang)(jiang)再次100和350℃加熱。*終加熱(碳(tan)化)900℃下進(jin)行。所有(you)加熱處理(li)均采用(yong)配有(you)多孔塞的(de)石英(ying)反應器(qi)(qi)進(jin)行。

　　活性(xing)炭樣品SEM圖像。

　　具有S和(he)N以不同的(de)方(fang)式對基團活性炭表(biao)(biao)面進行了官能(neng)化，如： 硫17和(he)在(zai)(zai)高溫下使(shi)(shi)用CS 2 18處理(li)，表(biao)(biao)面COOH基團與(yu)H 2NR化合(he)物的(de)直(zhi)接(jie)反應(ying)和(he)吡(bi)唑啉(lin)酮(tong)的(de)直(zhi)接(jie)表(biao)(biao)面沉積衍生工(gong)具。然而，這些(xie)方(fang)法(fa)在(zai)(zai)一(yi)般(ban)復雜(za)程(cheng)序中(zhong)效率較(jiao)低(di)。本文(wen)描述(shu)了一(yi)種(zhong)用于在(zai)(zai)活性炭表(biao)(biao)面引(yin)入S和(he)N雜(za)原子(zi)(zi)分子(zi)(zi)的(de)簡單(dan)通用方(fang)法(fa)。使(shi)(shi)用以下反應(ying)方(fang)案(an)-COOH基團開始在(zai)(zai)碳表(biao)(biao)面引(yin)入S和(he)N基團。在(zai)(zai)這項工(gong)作中(zhong)使(shi)(shi)用的(de)S和(he)N表(biao)(biao)1中(zhong)描述(shu)了分子(zi)(zi)。

　　對于-COOH，-COCl中間體和(he)通過(guo)和(he)EDT和(he)EDA獲(huo)得的(de)材料獲(huo)得的(de)反(fan)應IR圖1顯示光(guang)(guang)譜(pu)。在(zai)與SOCl 紅(hong)外光(guang)(guang)譜(pu)(圖1b)大約1700、1350、1210和(he)790cm -一個(ge)新的(de)、明確的(de)定(ding)義帶(dai)與-COCl基團(tuan)的(de)形成(cheng)明顯相(xiang)關。C 6 H 5 COCl 的(de)IR光(guang)(guang)譜(pu)顯示完全相(xiang)同的(de)譜(pu)帶(dai)。另一方面(mian)(mian)，也可以注(zhu)意到原帶(dai)的(de)存(cun)在(zai)，這(zhe)可能(neng)表明活性(xing)炭表面(mian)(mian)并不全部-COOH基與SOCl 2 21反(fan)應。

　　與(yu)EDT活性炭反應后IR光(guang)譜(圖(tu)1c)表(biao)明-COCl與(yu)HSR形成(cheng)化合物(wu)反應-COSR。觀察到(dao)-COCl典型帶(dai)消失，觀察和觀察EDT1400、1200、750和700分(fen)子相(xiang)關cm -清晰吸收(shou)1處。通過與(yu)EDA反應獲得的(de)材(cai)料IR光(guang)譜(圖(tu)1d)也表(biao)明HNHR與(yu)表(biao)面(mian)基(ji)團(tuan)-COCl有以下條(tiao)帶(dai)：1720cm -1(-C = O)， 1675和1600cm -1(-NH)，1520cm -1(-RCONHR)，950-1000cm -1 (DTE特征帶(dai))和1200cm -1(-CN)和3000-3500cm -1 (NH)。已經(jing)觀察到(dao)和DMTH和TEA功(gong)能相(xiang)似的(de)結果是典型的(de)-COSR和-CONHR基(ji)團(tuan)帶(dai)和R基(ji)團(tuan)的(de)特征被吸收(shou)。

　　金屬吸附活性炭

　　表面(mian)存在-SH和(he)-NH基(ji)團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸(xi)附離子等重金屬的潛力很大。在這項(xiang)工作中獲得的材(cai)料也(ye)被測試了Pb  2，Cu  2和(he)Ni  吸(xi)附在水溶液中。未處(chu)理的活性(xing)炭(tan)，EDT(C / S)和(he)EDA(N / C)官能(neng)活性(xing)炭(tan)的吸(xi)附比較見圖2。

　　可(ke)見，活性炭的官能化強(qiang)烈增加了其對(dui)不同金屬的吸附(fu)。結果表明(ming)，EDT能更(geng)有效地吸附(fu)功能材料Ni  2，而(er)EDA活性炭與Pb  陽離子相互作用較強(qiang)。

　　可(ke)通(tong)過表(biao)面(mian)(mian)化(hua)(hua)學改性定制活性炭(tan)(tan)，生(sheng)產具(ju)(ju)有獨特性質和(he)具(ju)(ju)體應用的(de)材(cai)料。這些改性可(ke)以通(tong)過鍵表(biao)面(mian)(mian)中間體進(jin)行(xing)-COOH進(jin)行(xing)。含(han)活性炭(tan)(tan)-COOH該基團具(ju)(ju)有優(you)異的(de)陽離子(zi)交(jiao)換(huan)性能，可(ke)作為(wei)(wei)水(shui)中金(jin)屬污染物的(de)吸附劑。這些-COOH 基團可(ke)以轉化(hua)(hua)為(wei)(wei)-COCl 這對活性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)的(de)其他分子(zi)接枝(zhi)和(he)通(tong)用基團非(fei)常反應。幾個S可(ke)以很容易(yi)地與該酰氯(lv)中間體混(hun)合(he)(he)N分子(zi)(例如HSR和(he)HNR 2)與碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)結合(he)(he)。這些S和(he)N作為(wei)(wei)金(jin)屬吸附劑，官能化(hua)(hua)碳(tan)顯示出巨大的(de)潛力，

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