汽油脫硫用活性炭

　　活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)用于汽油(you)(you)脫(tuo)硫(liu)，以球形孔(kong)二(er)(er)氧化硅為(wei)模(mo)板(ban)制備活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附劑。通過X射線衍(yan)射，掃(sao)描電子(zi)顯(xian)(xian)微鏡和氮吸(xi)附解吸(xi)等溫線研究合(he)成材(cai)料。活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附二(er)(er)苯已試驗已經被測試并(bing)噻命令(ling)(DBT)硫(liu)化合(he)物(wu)作為(wei)汽油(you)(you)燃料的模(mo)型。由于活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中孔(kong)體積(ji)大，比表面積(ji)高，活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)顯(xian)(xian)示(shi)出更高的硫(liu)吸(xi)附。結果證實了活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附劑孔(kong)徑及其表面化學對(dui)從石油(you)(you)燃料中吸(xi)附二(er)(er)苯并(bing)噻命的重要性(xing)(xing)(xing)。

　　去(qu)(qu)除液態烴燃(ran)(ran)料中的(de)有(you)機硫(liu)(liu)(liu)化合(he)物(wu)已成為煉(lian)油(you)廠的(de)重要一(yi)步(bu)。去(qu)(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化合(he)物(wu)的(de)主要目的(de)是(shi)減少(shao)空(kong)氣污(wu)染。汽(qi)油(you)加(jia)工過(guo)程中，汽(qi)油(you)燃(ran)(ran)料中所(suo)有(you)含(han)硫(liu)(liu)(liu)烴通過(guo)催化加(jia)氫(qing)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)反(fan)應變為無硫(liu)(liu)(liu)化合(he)物(wu)H2S。但催化加(jia)氫(qing)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝是(shi)汽(qi)油(you)燃(ran)(ran)料脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)*著名的(de)技術。但是(shi)，它不能(neng)去(qu)(qu)除專業的(de)噻(sai)命類化合(he)物(wu)(TC)，包括二苯并噻(sai)命(DBT)，四(si)、六-二甲基(四(si)、六-DMDBT)，和苯并噻(sai)吩(BT)。因此，這些(xie)看似好的(de)工藝在很大程度上導致了超(chao)低硫(liu)(liu)(liu)汽(qi)油(you)生產所(suo)需的(de)操(cao)作條件(jian)。在設計(ji)，制備，測(ce)試和升(sheng)級，有(you)效，實(shi)用和強大的(de)深度和超(chao)深度脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系(xi)統(tong)(如脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催化劑和活性炭吸(xi)附劑)方面(mian)正在進行大量嘗試。

　　在本研究中(zhong)(zhong)，由于其定(ding)制的(de)孔(kong)(kong)隙率、高(gao)比表面積(ji)、高(gao)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)上述(shu)介孔(kong)(kong)結構的(de)功(gong)能便利(li)性(xing)(xing)(xing)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)由二氧化硅模板(ban)(ban)合成。我們有各種(zhong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)前體，如植物(wu)纖維、植物(wu)外(wai)殼(ke)和(he)(he)煤(mei)材料。以木纖維為活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)前體。碳化活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)在二氧化硅模板(ban)(ban)的(de)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)網(wang)絡中(zhong)(zhong)形成活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)骨(gu)架(jia)。氫(qing)氧化鈉或氫(qing)氟(fu)酸(suan)儲存(cun)在氧化硅模板(ban)(ban)中(zhong)(zhong)。

　　合成活性炭

　　使(shi)用(yong)AlSBA-16制備(bei)活(huo)(huo)性炭(tan)，然后通過(guo)AlCl 3(0.113g，在50mL乙醇(chun)中(zhong)(zhong))乙醇(chun)溶(rong)液加(jia)入(ru)1.0g SBA-合(he)成(cheng)活(huo)(huo)性炭(tan)并采用(yong)超聲處(chu)理(li)(li)。1小(xiao)(xiao)時后，乙醇(chun)溶(rong)劑在旋轉蒸發器中(zhong)(zhong)完(wan)全(quan)蒸發，樣品(pin)(pin)(pin)在560℃在空氣中(zhong)(zhong)煅燒(shao)4小(xiao)(xiao)時。為制備(bei)活(huo)(huo)性炭(tan)，將(jiang)FA溶(rong)解在40/60體積比中(zhong)(zhong)TMB中(zhong)(zhong)，并將(jiang)OA加(jia)入(ru)到含有0.535ml g-1的該溶(rong)液。所得溶(rong)液在AlSBA-孔中(zhong)(zhong)過(guo)濾。完(wan)全(quan)混合(he)后，將(jiang)混合(he)物放(fang)(fang)置在35℃烤箱(xiang)1小(xiao)(xiao)時，100℃放(fang)(fang)置1小(xiao)(xiao)時。將(jiang)獲得的樣品(pin)(pin)(pin)為350℃進(jin)一步加(jia)熱2小(xiao)(xiao)時。在室溫下冷卻(que)樣品(pin)(pin)(pin)后，加(jia)0.268mL活(huo)(huo)性炭(tan)原料。樣品(pin)(pin)(pin)將(jiang)再次100和350℃加(jia)熱。*終加(jia)熱(碳化)900℃下進(jin)行。所有加(jia)熱處(chu)理(li)(li)均采用(yong)配有多(duo)孔塞的石英反應器進(jin)行。

　　活性(xing)炭(tan)樣品SEM圖像。

　　具(ju)有(you)S和N以不同的(de)方式對基(ji)團(tuan)活(huo)性炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)進行了(le)官能化，如： 硫17和在(zai)(zai)高溫下使用(yong)(yong)CS 2 18處理，表(biao)(biao)面(mian)COOH基(ji)團(tuan)與(yu)H 2NR化合(he)物(wu)的(de)直接反(fan)(fan)應和吡唑啉酮的(de)直接表(biao)(biao)面(mian)沉積(ji)衍生(sheng)工具(ju)。然而，這些方法在(zai)(zai)一(yi)般復雜程序(xu)中效率較低。本(ben)文(wen)描述(shu)了(le)一(yi)種用(yong)(yong)于在(zai)(zai)活(huo)性炭(tan)表(biao)(biao)面(mian)引入(ru)S和N雜原子分子的(de)簡單通用(yong)(yong)方法。使用(yong)(yong)以下反(fan)(fan)應方案-COOH基(ji)團(tuan)開始在(zai)(zai)碳表(biao)(biao)面(mian)引入(ru)S和N基(ji)團(tuan)。在(zai)(zai)這項工作中使用(yong)(yong)的(de)S和N表(biao)(biao)1中描述(shu)了(le)分子。

　　對于(yu)-COOH，-COCl中間體和(he)(he)通過(guo)和(he)(he)EDT和(he)(he)EDA獲得(de)的(de)(de)(de)材料獲得(de)的(de)(de)(de)反應(ying)(ying)IR圖1顯(xian)示光譜。在與(yu)SOCl 紅(hong)外(wai)光譜(圖1b)大約1700、1350、1210和(he)(he)790cm -一個(ge)新的(de)(de)(de)、明確的(de)(de)(de)定義帶(dai)(dai)與(yu)-COCl基團的(de)(de)(de)形成(cheng)明顯(xian)相關。C 6 H 5 COCl 的(de)(de)(de)IR光譜顯(xian)示完全(quan)相同的(de)(de)(de)譜帶(dai)(dai)。另一方(fang)面，也可以(yi)注意到原帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)存在，這(zhe)可能表明活性炭表面并不全(quan)部-COOH基與(yu)SOCl 2 21反應(ying)(ying)。

　　與EDT活性炭反應(ying)后IR光譜(圖1c)表(biao)明-COCl與HSR形成(cheng)化合物(wu)反應(ying)-COSR。觀察到-COCl典型帶(dai)消失，觀察和觀察EDT1400、1200、750和700分子(zi)相關(guan)cm -清晰吸收(shou)1處。通(tong)過與EDA反應(ying)獲(huo)得(de)的(de)材(cai)料IR光譜(圖1d)也表(biao)明HNHR與表(biao)面基團-COCl有以下條帶(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(yi)經觀察到和DMTH和TEA功能相似的(de)結果是典型的(de)-COSR和-CONHR基團帶(dai)和R基團的(de)特征被吸收(shou)。

　　金屬吸附活性炭

　　表(biao)面存在(zai)-SH和(he)-NH基團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸附(fu)離子等重(zhong)金屬(shu)的潛力很大。在(zai)這項工作中獲得的材料也(ye)被(bei)測試了Pb  2，Cu  2和(he)Ni  吸附(fu)在(zai)水溶液中。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(fu)比較見圖2。

　　可見，活(huo)(huo)性炭的(de)官能化強烈(lie)增加了其對不同(tong)金屬的(de)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)(huo)性炭與Pb  陽離子相互(hu)作用較強。

　　可(ke)通(tong)過(guo)表(biao)面(mian)化(hua)學改性(xing)定制活(huo)性(xing)炭，生產具有(you)(you)獨特性(xing)質(zhi)和具體(ti)應用的(de)(de)材料。這些改性(xing)可(ke)以通(tong)過(guo)鍵(jian)表(biao)面(mian)中(zhong)間(jian)體(ti)進行-COOH進行。含活(huo)性(xing)炭-COOH該基(ji)團(tuan)(tuan)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)陽(yang)離子(zi)交換(huan)性(xing)能，可(ke)作為(wei)水中(zhong)金屬污染物的(de)(de)吸(xi)附劑。這些-COOH 基(ji)團(tuan)(tuan)可(ke)以轉化(hua)為(wei)-COCl 這對活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)的(de)(de)其(qi)他分子(zi)接枝和通(tong)用基(ji)團(tuan)(tuan)非常反應。幾(ji)個S可(ke)以很(hen)容(rong)易地(di)與(yu)該酰氯(lv)中(zhong)間(jian)體(ti)混合(he)N分子(zi)(例如HSR和HNR 2)與(yu)碳表(biao)面(mian)結合(he)。這些S和N作為(wei)金屬吸(xi)附劑，官能化(hua)碳顯示出巨大的(de)(de)潛力(li)，

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