汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用于(yu)(yu)汽(qi)油脫硫，以球形孔二氧化(hua)硅為模板制備活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。通過(guo)X射(she)線(xian)衍(yan)射(she)，掃描電子顯(xian)微鏡和氮吸(xi)附(fu)(fu)解吸(xi)等溫線(xian)研究(jiu)合成材料。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)二苯已試(shi)驗(yan)已經被(bei)測(ce)試(shi)并噻(sai)命(ming)令(DBT)硫化(hua)合物作為汽(qi)油燃料的模型。由于(yu)(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中孔體(ti)積大，比(bi)表面積高，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)顯(xian)示出更高的硫吸(xi)附(fu)(fu)。結果證實了(le)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)孔徑(jing)及其(qi)表面化(hua)學對(dui)從石油燃料中吸(xi)附(fu)(fu)二苯并噻(sai)命(ming)的重要性(xing)(xing)(xing)。

　　去除(chu)液(ye)態烴(jing)燃(ran)料中(zhong)的(de)(de)(de)有(you)機硫(liu)(liu)化(hua)合物(wu)已成為(wei)煉油(you)(you)廠的(de)(de)(de)重要一步。去除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)是減少空氣污染。汽(qi)油(you)(you)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，汽(qi)油(you)(you)燃(ran)料中(zhong)所有(you)含硫(liu)(liu)烴(jing)通過(guo)催化(hua)加(jia)氫脫硫(liu)(liu)反應變為(wei)無硫(liu)(liu)化(hua)合物(wu)H2S。但催化(hua)加(jia)氫脫硫(liu)(liu)工(gong)藝是汽(qi)油(you)(you)燃(ran)料脫硫(liu)(liu)*著名的(de)(de)(de)技術。但是，它不能去除(chu)專業的(de)(de)(de)噻(sai)(sai)命(ming)類化(hua)合物(wu)(TC)，包括(kuo)二苯并(bing)噻(sai)(sai)命(ming)(DBT)，四、六-二甲(jia)基(四、六-DMDBT)，和(he)(he)(he)苯并(bing)噻(sai)(sai)吩(BT)。因此，這些(xie)看似好的(de)(de)(de)工(gong)藝在很(hen)大程(cheng)(cheng)度上導致了(le)超(chao)低硫(liu)(liu)汽(qi)油(you)(you)生產所需的(de)(de)(de)操作條件。在設計，制備(bei)，測試(shi)和(he)(he)(he)升級，有(you)效，實(shi)用和(he)(he)(he)強大的(de)(de)(de)深(shen)度和(he)(he)(he)超(chao)深(shen)度脫硫(liu)(liu)系統(如脫硫(liu)(liu)催化(hua)劑和(he)(he)(he)活性(xing)炭吸附劑)方(fang)面正在進行(xing)大量嘗試(shi)。

　　在(zai)本研究中，由(you)于(yu)其定(ding)制的孔隙率、高(gao)比表面積(ji)、高(gao)穩定(ding)性(xing)和上(shang)述介孔結構的功能便利性(xing)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)由(you)二氧(yang)化(hua)硅模(mo)(mo)板(ban)合成。我們有各種活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)前體，如植物纖維(wei)、植物外殼和煤(mei)材料。以(yi)木(mu)纖維(wei)為活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)前體。碳化(hua)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)在(zai)二氧(yang)化(hua)硅模(mo)(mo)板(ban)的中孔網(wang)絡中形(xing)成活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)骨架(jia)。氫氧(yang)化(hua)鈉或氫氟酸(suan)儲(chu)存(cun)在(zai)氧(yang)化(hua)硅模(mo)(mo)板(ban)中。

　　合成活性炭

　　使用AlSBA-16制備(bei)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)，然后通過AlCl 3(0.113g，在(zai)(zai)50mL乙(yi)醇(chun)中(zhong)(zhong))乙(yi)醇(chun)溶(rong)液(ye)加(jia)(jia)入1.0g SBA-合(he)(he)成活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)并(bing)采用超(chao)聲處(chu)理。1小時后，乙(yi)醇(chun)溶(rong)劑在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)蒸發(fa)器中(zhong)(zhong)完全(quan)(quan)蒸發(fa)，樣品在(zai)(zai)560℃在(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)煅燒4小時。為制備(bei)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)，將(jiang)(jiang)FA溶(rong)解在(zai)(zai)40/60體積比中(zhong)(zhong)TMB中(zhong)(zhong)，并(bing)將(jiang)(jiang)OA加(jia)(jia)入到含(han)有(you)(you)0.535ml g-1的該溶(rong)液(ye)。所得溶(rong)液(ye)在(zai)(zai)AlSBA-孔中(zhong)(zhong)過濾(lv)。完全(quan)(quan)混合(he)(he)后，將(jiang)(jiang)混合(he)(he)物(wu)放置在(zai)(zai)35℃烤箱1小時，100℃放置1小時。將(jiang)(jiang)獲得的樣品為350℃進一步加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)2小時。在(zai)(zai)室溫下冷(leng)卻樣品后，加(jia)(jia)0.268mL活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)原(yuan)料。樣品將(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℃下進行。所有(you)(you)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)處(chu)理均(jun)采用配有(you)(you)多孔塞的石英反(fan)應器進行。

　　活性(xing)炭樣品SEM圖像(xiang)。

　　具有S和N以不同的(de)(de)方式對基(ji)團(tuan)(tuan)活(huo)性炭表(biao)面(mian)(mian)進行了(le)官能化(hua)，如： 硫(liu)17和在(zai)高溫下使用CS 2 18處理，表(biao)面(mian)(mian)COOH基(ji)團(tuan)(tuan)與H 2NR化(hua)合物的(de)(de)直接(jie)反(fan)應(ying)(ying)和吡(bi)唑啉(lin)酮的(de)(de)直接(jie)表(biao)面(mian)(mian)沉積衍生(sheng)工(gong)具。然而，這些方法(fa)在(zai)一(yi)般復雜程序中(zhong)效率較低。本文描(miao)述(shu)了(le)一(yi)種用于在(zai)活(huo)性炭表(biao)面(mian)(mian)引(yin)入S和N雜原子分子的(de)(de)簡單通(tong)用方法(fa)。使用以下反(fan)應(ying)(ying)方案-COOH基(ji)團(tuan)(tuan)開始(shi)在(zai)碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)引(yin)入S和N基(ji)團(tuan)(tuan)。在(zai)這項工(gong)作(zuo)中(zhong)使用的(de)(de)S和N表(biao)1中(zhong)描(miao)述(shu)了(le)分子。

　　對于-COOH，-COCl中間體和通過和EDT和EDA獲得的(de)材料(liao)獲得的(de)反(fan)應IR圖1顯(xian)(xian)示光譜。在與(yu)SOCl 紅外光譜(圖1b)大約1700、1350、1210和790cm -一個(ge)新的(de)、明(ming)確的(de)定義帶(dai)與(yu)-COCl基團(tuan)的(de)形成明(ming)顯(xian)(xian)相關(guan)。C 6 H 5 COCl 的(de)IR光譜顯(xian)(xian)示完(wan)全相同的(de)譜帶(dai)。另一方(fang)面(mian)，也可(ke)以注意到原帶(dai)的(de)存在，這可(ke)能表(biao)明(ming)活性炭表(biao)面(mian)并不全部-COOH基與(yu)SOCl 2 21反(fan)應。

　　與EDT活性炭反應(ying)后IR光譜(圖1c)表明-COCl與HSR形成化合物(wu)反應(ying)-COSR。觀(guan)察到(dao)-COCl典型帶(dai)消失，觀(guan)察和(he)觀(guan)察EDT1400、1200、750和(he)700分子相關cm -清晰吸收1處。通過與EDA反應(ying)獲得的(de)材料IR光譜(圖1d)也(ye)表明HNHR與表面(mian)基(ji)團-COCl有(you)以下條帶(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(yi)經觀(guan)察到(dao)和(he)DMTH和(he)TEA功能相似的(de)結果是典型的(de)-COSR和(he)-CONHR基(ji)團帶(dai)和(he)R基(ji)團的(de)特征被(bei)吸收。

　　金屬吸附活性炭

　　表(biao)面存在-SH和(he)-NH基團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸附離子等重金屬的潛(qian)力很大(da)。在這項工(gong)作中獲得的材料(liao)也被(bei)測試了Pb  2，Cu  2和(he)Ni  吸附在水溶(rong)液中。未處理的活性(xing)炭，EDT(C / S)和(he)EDA(N / C)官能活性(xing)炭的吸附比較見圖2。

　　可見，活(huo)性(xing)炭(tan)的官能化強(qiang)烈增(zeng)加了(le)其對不同金(jin)屬的吸附。結果表明，EDT能更有效地(di)吸附功能材料Ni  2，而EDA活(huo)性(xing)炭(tan)與Pb  陽離子相互(hu)作用較強(qiang)。

　　可(ke)(ke)通(tong)過表(biao)面(mian)(mian)化(hua)學改性(xing)(xing)(xing)(xing)定制活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)，生產(chan)具(ju)(ju)有(you)獨特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)質和(he)具(ju)(ju)體(ti)應用的(de)材料(liao)。這(zhe)些(xie)(xie)改性(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過鍵表(biao)面(mian)(mian)中間(jian)體(ti)進(jin)行-COOH進(jin)行。含活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)-COOH該(gai)基團(tuan)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)陽(yang)離子交換(huan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，可(ke)(ke)作為(wei)水中金屬污(wu)染物的(de)吸附(fu)劑。這(zhe)些(xie)(xie)-COOH 基團(tuan)可(ke)(ke)以(yi)轉化(hua)為(wei)-COCl 這(zhe)對活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)(mian)的(de)其(qi)他(ta)分(fen)子接枝(zhi)和(he)通(tong)用基團(tuan)非常反應。幾個(ge)S可(ke)(ke)以(yi)很容易(yi)地與該(gai)酰氯中間(jian)體(ti)混合(he)N分(fen)子(例如HSR和(he)HNR 2)與碳表(biao)面(mian)(mian)結(jie)合(he)。這(zhe)些(xie)(xie)S和(he)N作為(wei)金屬吸附(fu)劑，官能化(hua)碳顯(xian)示(shi)出巨大的(de)潛力，

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