汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用于汽油脫硫，以球形孔(kong)(kong)(kong)二(er)氧化硅(gui)為模(mo)板制(zhi)備活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)劑。通過X射(she)線(xian)衍射(she)，掃描電子顯(xian)微鏡和(he)氮吸(xi)(xi)附(fu)解(jie)吸(xi)(xi)等溫線(xian)研(yan)究合(he)成材料。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)二(er)苯已試驗已經被測試并(bing)噻命令(DBT)硫化合(he)物(wu)作為汽油燃料的(de)模(mo)型。由于活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)體積(ji)大，比(bi)表面積(ji)高(gao)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)顯(xian)示(shi)出更(geng)高(gao)的(de)硫吸(xi)(xi)附(fu)。結果證實了活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)劑孔(kong)(kong)(kong)徑及(ji)其表面化學對從石油燃料中(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)二(er)苯并(bing)噻命的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)(xing)(xing)。

　　去(qu)除液(ye)態烴燃料(liao)中的(de)有(you)機硫化合(he)(he)物已成為(wei)煉油(you)(you)(you)廠的(de)重(zhong)要一(yi)步。去(qu)除硫化合(he)(he)物的(de)主要目的(de)是減少空氣污(wu)染。汽(qi)油(you)(you)(you)加工過程中，汽(qi)油(you)(you)(you)燃料(liao)中所(suo)有(you)含(han)硫烴通過催(cui)化加氫脫(tuo)硫反應變為(wei)無硫化合(he)(he)物H2S。但催(cui)化加氫脫(tuo)硫工藝是汽(qi)油(you)(you)(you)燃料(liao)脫(tuo)硫*著名(ming)的(de)技術。但是，它不能去(qu)除專(zhuan)業的(de)噻(sai)命(ming)類化合(he)(he)物(TC)，包括二苯(ben)并(bing)噻(sai)命(ming)(DBT)，四(si)、六-二甲基(四(si)、六-DMDBT)，和(he)(he)苯(ben)并(bing)噻(sai)吩(BT)。因此，這些看似(si)好的(de)工藝在(zai)很大程度上(shang)導致了超低硫汽(qi)油(you)(you)(you)生產所(suo)需的(de)操作條件。在(zai)設(she)計，制(zhi)備(bei)，測試和(he)(he)升級，有(you)效，實用和(he)(he)強(qiang)大的(de)深度和(he)(he)超深度脫(tuo)硫系統(如脫(tuo)硫催(cui)化劑(ji)和(he)(he)活性炭(tan)吸附劑(ji))方面正(zheng)在(zai)進行(xing)大量嘗試。

　　在本(ben)研(yan)究中(zhong)，由(you)于其定(ding)制的孔隙(xi)率、高比表面積(ji)、高穩定(ding)性(xing)和上述介孔結(jie)構(gou)的功能(neng)便(bian)利(li)性(xing)，活性(xing)炭由(you)二氧化(hua)硅(gui)(gui)模板(ban)合成。我們有各種(zhong)活性(xing)炭前體(ti)，如(ru)植物纖(xian)(xian)維、植物外殼和煤(mei)材料。以木纖(xian)(xian)維為活性(xing)炭前體(ti)。碳化(hua)活性(xing)炭在二氧化(hua)硅(gui)(gui)模板(ban)的中(zhong)孔網(wang)絡中(zhong)形成活性(xing)炭骨架(jia)。氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉或氫(qing)(qing)氟酸儲存(cun)在氧化(hua)硅(gui)(gui)模板(ban)中(zhong)。

　　合成活性炭

　　使(shi)用AlSBA-16制備(bei)活(huo)性炭(tan)，然后(hou)通過(guo)AlCl 3(0.113g，在(zai)(zai)50mL乙醇中(zhong))乙醇溶(rong)液加(jia)(jia)入1.0g SBA-合成活(huo)性炭(tan)并(bing)采用超聲處理(li)。1小(xiao)時(shi)后(hou)，乙醇溶(rong)劑在(zai)(zai)旋(xuan)轉蒸(zheng)發(fa)器中(zhong)完全(quan)蒸(zheng)發(fa)，樣(yang)品(pin)在(zai)(zai)560℃在(zai)(zai)空氣中(zhong)煅燒4小(xiao)時(shi)。為制備(bei)活(huo)性炭(tan)，將(jiang)(jiang)FA溶(rong)解在(zai)(zai)40/60體積比中(zhong)TMB中(zhong)，并(bing)將(jiang)(jiang)OA加(jia)(jia)入到含有0.535ml g-1的(de)該溶(rong)液。所(suo)得(de)溶(rong)液在(zai)(zai)AlSBA-孔中(zhong)過(guo)濾。完全(quan)混合后(hou)，將(jiang)(jiang)混合物放(fang)置在(zai)(zai)35℃烤箱1小(xiao)時(shi)，100℃放(fang)置1小(xiao)時(shi)。將(jiang)(jiang)獲得(de)的(de)樣(yang)品(pin)為350℃進(jin)(jin)一步加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)2小(xiao)時(shi)。在(zai)(zai)室溫下冷卻樣(yang)品(pin)后(hou)，加(jia)(jia)0.268mL活(huo)性炭(tan)原料(liao)。樣(yang)品(pin)將(jiang)(jiang)再次100和350℃加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)。*終加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(碳化)900℃下進(jin)(jin)行。所(suo)有加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)處理(li)均采用配有多孔塞(sai)的(de)石英反應器進(jin)(jin)行。

　　活性炭(tan)樣品SEM圖像。

　　具(ju)有S和(he)N以(yi)不同的(de)方(fang)式對基團活性炭表面(mian)進行(xing)了(le)官能化，如： 硫17和(he)在高溫下使用(yong)CS 2 18處理，表面(mian)COOH基團與H 2NR化合(he)物(wu)的(de)直接反應和(he)吡唑啉酮(tong)的(de)直接表面(mian)沉積衍(yan)生(sheng)工(gong)具(ju)。然而，這(zhe)些方(fang)法在一般(ban)復雜程序中(zhong)(zhong)效率較(jiao)低。本(ben)文描述了(le)一種用(yong)于在活性炭表面(mian)引(yin)入(ru)S和(he)N雜原子(zi)分(fen)子(zi)的(de)簡單(dan)通(tong)用(yong)方(fang)法。使用(yong)以(yi)下反應方(fang)案-COOH基團開始在碳表面(mian)引(yin)入(ru)S和(he)N基團。在這(zhe)項工(gong)作中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)S和(he)N表1中(zhong)(zhong)描述了(le)分(fen)子(zi)。

　　對(dui)于(yu)-COOH，-COCl中間體和(he)通過和(he)EDT和(he)EDA獲(huo)得的(de)材料獲(huo)得的(de)反應IR圖1顯(xian)示(shi)光(guang)譜(pu)。在與SOCl 紅外光(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)義帶與-COCl基團的(de)形成明顯(xian)相(xiang)(xiang)關(guan)。C 6 H 5 COCl 的(de)IR光(guang)譜(pu)顯(xian)示(shi)完全相(xiang)(xiang)同的(de)譜(pu)帶。另一方面(mian)，也可以(yi)注意(yi)到原(yuan)帶的(de)存在，這可能表明活性炭(tan)表面(mian)并不全部-COOH基與SOCl 2 21反應。

　　與EDT活性炭反應后IR光(guang)(guang)譜(pu)(圖(tu)1c)表明-COCl與HSR形成化合(he)物反應-COSR。觀察到-COCl典(dian)型帶消失，觀察和觀察EDT1400、1200、750和700分子相關cm -清晰(xi)吸收1處。通過(guo)與EDA反應獲得的材料IR光(guang)(guang)譜(pu)(圖(tu)1d)也表明HNHR與表面基團(tuan)-COCl有(you)以下條帶：1720cm -1(-C = O)， 1675和1600cm -1(-NH)，1520cm -1(-RCONHR)，950-1000cm -1 (DTE特(te)征帶)和1200cm -1(-CN)和3000-3500cm -1 (NH)。已(yi)經觀察到和DMTH和TEA功(gong)能(neng)相似(si)的結果(guo)是(shi)典(dian)型的-COSR和-CONHR基團(tuan)帶和R基團(tuan)的特(te)征被吸收。

　　金屬吸附活性炭

　　表面存(cun)在(zai)-SH和(he)-NH基團(tuan)22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸(xi)附離子等重金屬的(de)(de)潛力很(hen)大。在(zai)這項工作中(zhong)獲(huo)得的(de)(de)材料(liao)也被(bei)測試了Pb  2，Cu  2和(he)Ni  吸(xi)附在(zai)水(shui)溶(rong)液中(zhong)。未(wei)處理的(de)(de)活性炭，EDT(C / S)和(he)EDA(N / C)官能(neng)活性炭的(de)(de)吸(xi)附比較見圖2。

　　可見，活性炭的官(guan)能(neng)化(hua)強烈增加了其(qi)對不(bu)同金(jin)屬的吸附(fu)。結果表明，EDT能(neng)更有效地吸附(fu)功能(neng)材(cai)料Ni  2，而EDA活性炭與Pb  陽離子相互作(zuo)用(yong)較(jiao)強。

　　可(ke)(ke)通(tong)過表面化學改(gai)性(xing)(xing)定制活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭，生產具有獨特性(xing)(xing)質和具體應(ying)(ying)用的(de)(de)材料。這(zhe)些改(gai)性(xing)(xing)可(ke)(ke)以通(tong)過鍵表面中(zhong)間體進(jin)行(xing)-COOH進(jin)行(xing)。含活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭-COOH該基(ji)團(tuan)具有優異的(de)(de)陽(yang)離子(zi)交換性(xing)(xing)能(neng)，可(ke)(ke)作(zuo)為(wei)水中(zhong)金(jin)屬污染物的(de)(de)吸(xi)附劑(ji)。這(zhe)些-COOH 基(ji)團(tuan)可(ke)(ke)以轉化為(wei)-COCl 這(zhe)對活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表面的(de)(de)其他分子(zi)接枝(zhi)和通(tong)用基(ji)團(tuan)非常反應(ying)(ying)。幾個S可(ke)(ke)以很(hen)容易地(di)與(yu)該酰氯中(zhong)間體混合(he)N分子(zi)(例如HSR和HNR 2)與(yu)碳(tan)表面結合(he)。這(zhe)些S和N作(zuo)為(wei)金(jin)屬吸(xi)附劑(ji)，官能(neng)化碳(tan)顯(xian)示出巨(ju)大(da)的(de)(de)潛力，

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