汽油脫硫用活性炭

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用(yong)于(yu)汽油(you)(you)脫硫(liu)，以球形孔(kong)二氧化(hua)硅(gui)為(wei)模板制備活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑。通過X射(she)線(xian)(xian)衍射(she)，掃描電(dian)子顯(xian)微(wei)鏡和(he)氮吸(xi)附(fu)(fu)(fu)解吸(xi)等溫線(xian)(xian)研究(jiu)合成材(cai)料。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)二苯已試(shi)驗已經被(bei)測試(shi)并噻命(ming)令(DBT)硫(liu)化(hua)合物作(zuo)為(wei)汽油(you)(you)燃(ran)料的模型。由于(yu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔(kong)體積大，比(bi)表(biao)面積高，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)顯(xian)示出更高的硫(liu)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)。結(jie)果(guo)證實了活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑孔(kong)徑(jing)及(ji)其表(biao)面化(hua)學對從石油(you)(you)燃(ran)料中(zhong)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)二苯并噻命(ming)的重要性(xing)(xing)。

　　去(qu)除(chu)液態(tai)烴燃(ran)料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)有機硫(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)(he)物已成為煉油(you)廠的(de)(de)(de)重(zhong)要一步。去(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)(he)物的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)是(shi)減(jian)少空氣污染。汽(qi)(qi)油(you)加(jia)工(gong)過(guo)程中(zhong)，汽(qi)(qi)油(you)燃(ran)料(liao)中(zhong)所(suo)有含硫(liu)(liu)烴通過(guo)催(cui)化(hua)(hua)加(jia)氫脫(tuo)硫(liu)(liu)反應變為無硫(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)(he)物H2S。但催(cui)化(hua)(hua)加(jia)氫脫(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)藝(yi)是(shi)汽(qi)(qi)油(you)燃(ran)料(liao)脫(tuo)硫(liu)(liu)*著名的(de)(de)(de)技(ji)術。但是(shi)，它不能(neng)去(qu)除(chu)專業的(de)(de)(de)噻命(ming)類化(hua)(hua)合(he)(he)物(TC)，包括二苯并(bing)噻命(ming)(DBT)，四(si)(si)、六-二甲基(四(si)(si)、六-DMDBT)，和(he)苯并(bing)噻吩(fen)(BT)。因此，這些看似好的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)在很(hen)大程度(du)上導致了超低硫(liu)(liu)汽(qi)(qi)油(you)生產(chan)所(suo)需的(de)(de)(de)操作條件。在設(she)計，制備(bei)，測試(shi)和(he)升級(ji)，有效，實用和(he)強大的(de)(de)(de)深度(du)和(he)超深度(du)脫(tuo)硫(liu)(liu)系統(tong)(如(ru)脫(tuo)硫(liu)(liu)催(cui)化(hua)(hua)劑和(he)活性(xing)炭吸(xi)附劑)方面正(zheng)在進行大量嘗試(shi)。

　　在本研究中(zhong)，由(you)于其定制(zhi)的孔隙率、高(gao)比表(biao)面(mian)積、高(gao)穩定性(xing)和上述介孔結構的功能便利性(xing)，活(huo)(huo)性(xing)炭由(you)二氧(yang)化(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)合成。我們有各種(zhong)活(huo)(huo)性(xing)炭前(qian)體(ti)，如植物纖維(wei)、植物外殼和煤材料(liao)。以木纖維(wei)為(wei)活(huo)(huo)性(xing)炭前(qian)體(ti)。碳化(hua)活(huo)(huo)性(xing)炭在二氧(yang)化(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)的中(zhong)孔網絡(luo)中(zhong)形成活(huo)(huo)性(xing)炭骨架。氫氧(yang)化(hua)鈉或氫氟酸儲存在氧(yang)化(hua)硅(gui)模(mo)板(ban)中(zhong)。

　　合成活性炭

　　使用(yong)AlSBA-16制(zhi)(zhi)備(bei)活性炭，然后(hou)(hou)通過(guo)AlCl 3(0.113g，在50mL乙醇中(zhong)(zhong))乙醇溶(rong)液(ye)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)1.0g SBA-合成活性炭并采(cai)(cai)用(yong)超聲處理。1小(xiao)(xiao)時后(hou)(hou)，乙醇溶(rong)劑(ji)在旋(xuan)轉(zhuan)蒸發器中(zhong)(zhong)完(wan)全(quan)蒸發，樣品(pin)在560℃在空氣中(zhong)(zhong)煅(duan)燒4小(xiao)(xiao)時。為(wei)制(zhi)(zhi)備(bei)活性炭，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)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)到含(han)有0.535ml g-1的該溶(rong)液(ye)。所(suo)得溶(rong)液(ye)在AlSBA-孔(kong)中(zhong)(zhong)過(guo)濾。完(wan)全(quan)混(hun)(hun)合后(hou)(hou)，將(jiang)混(hun)(hun)合物放置在35℃烤(kao)箱1小(xiao)(xiao)時，100℃放置1小(xiao)(xiao)時。將(jiang)獲得的樣品(pin)為(wei)350℃進一步(bu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱2小(xiao)(xiao)時。在室溫下冷卻樣品(pin)后(hou)(hou)，加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)0.268mL活性炭原料(liao)。樣品(pin)將(jiang)再次(ci)100和(he)350℃加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱。*終加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(碳化)900℃下進行。所(suo)有加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱處理均(jun)采(cai)(cai)用(yong)配有多孔(kong)塞的石(shi)英(ying)反應器進行。

　　活性炭樣品(pin)SEM圖(tu)像。

　　具有S和N以不同的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)式對基(ji)團(tuan)(tuan)活(huo)性炭表(biao)面(mian)進行了(le)(le)官能(neng)化(hua)，如： 硫17和在高溫下(xia)使用(yong)(yong)(yong)CS 2 18處理，表(biao)面(mian)COOH基(ji)團(tuan)(tuan)與H 2NR化(hua)合物的(de)(de)(de)直接(jie)反應(ying)和吡唑啉(lin)酮的(de)(de)(de)直接(jie)表(biao)面(mian)沉積衍生工具。然而，這些方(fang)(fang)(fang)法在一般復雜程(cheng)序中(zhong)效率較低。本文描述(shu)了(le)(le)一種用(yong)(yong)(yong)于在活(huo)性炭表(biao)面(mian)引入S和N雜原(yuan)子分(fen)子的(de)(de)(de)簡單通用(yong)(yong)(yong)方(fang)(fang)(fang)法。使用(yong)(yong)(yong)以下(xia)反應(ying)方(fang)(fang)(fang)案-COOH基(ji)團(tuan)(tuan)開(kai)始在碳表(biao)面(mian)引入S和N基(ji)團(tuan)(tuan)。在這項工作中(zhong)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)S和N表(biao)1中(zhong)描述(shu)了(le)(le)分(fen)子。

　　對(dui)于-COOH，-COCl中間體和通(tong)過和EDT和EDA獲得(de)的(de)(de)材(cai)料獲得(de)的(de)(de)反應(ying)IR圖1顯(xian)(xian)示光譜(pu)。在與SOCl 紅(hong)外(wai)光譜(pu)(圖1b)大約1700、1350、1210和790cm -一個新的(de)(de)、明(ming)確的(de)(de)定義(yi)帶與-COCl基團的(de)(de)形成(cheng)明(ming)顯(xian)(xian)相關。C 6 H 5 COCl 的(de)(de)IR光譜(pu)顯(xian)(xian)示完(wan)全(quan)(quan)相同的(de)(de)譜(pu)帶。另一方面(mian)，也(ye)可(ke)以注意(yi)到原帶的(de)(de)存在，這可(ke)能表(biao)明(ming)活性炭表(biao)面(mian)并不全(quan)(quan)部-COOH基與SOCl 2 21反應(ying)。

　　與EDT活性炭反應后IR光譜(pu)(圖1c)表(biao)明-COCl與HSR形成化合物(wu)反應-COSR。觀(guan)察(cha)(cha)到-COCl典型帶(dai)消(xiao)失，觀(guan)察(cha)(cha)和(he)觀(guan)察(cha)(cha)EDT1400、1200、750和(he)700分子相關(guan)cm -清晰吸收1處。通過與EDA反應獲得的(de)材(cai)料IR光譜(pu)(圖1d)也表(biao)明HNHR與表(biao)面基(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特征帶(dai))和(he)1200cm -1(-CN)和(he)3000-3500cm -1 (NH)。已經觀(guan)察(cha)(cha)到和(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)特征被吸收。

　　金屬吸附活性炭

　　表面存在-SH和(he)(he)-NH基團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)(he)Pb 2 吸附(fu)離子(zi)等重(zhong)金屬的潛力很(hen)大。在這(zhe)項工(gong)作中(zhong)獲得的材料也被(bei)測試(shi)了(le)Pb  2，Cu  2和(he)(he)Ni  吸附(fu)在水溶(rong)液(ye)中(zhong)。未處理的活(huo)性炭，EDT(C / S)和(he)(he)EDA(N / C)官能活(huo)性炭的吸附(fu)比較見圖2。

　　可見，活性(xing)炭的官能(neng)(neng)化強烈增加(jia)了其對(dui)不同金屬的吸附(fu)。結果(guo)表(biao)明(ming)，EDT能(neng)(neng)更有效(xiao)地吸附(fu)功能(neng)(neng)材料Ni  2，而EDA活性(xing)炭與Pb  陽離子(zi)相互作(zuo)用較強。

　　可(ke)通過表面(mian)化學改性定制活(huo)(huo)性炭，生產具(ju)(ju)有獨特性質和具(ju)(ju)體應用的材(cai)料。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)改性可(ke)以(yi)(yi)通過鍵表面(mian)中(zhong)間體進(jin)行(xing)-COOH進(jin)行(xing)。含(han)活(huo)(huo)性炭-COOH該(gai)基團具(ju)(ju)有優異(yi)的陽離(li)子交換性能，可(ke)作為水(shui)中(zhong)金屬污染物(wu)的吸附(fu)(fu)劑。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)-COOH 基團可(ke)以(yi)(yi)轉(zhuan)化為-COCl 這(zhe)(zhe)(zhe)對活(huo)(huo)性炭表面(mian)的其他分(fen)(fen)子接枝和通用基團非常反應。幾個S可(ke)以(yi)(yi)很容易地與(yu)該(gai)酰氯中(zhong)間體混(hun)合(he)N分(fen)(fen)子(例如HSR和HNR 2)與(yu)碳表面(mian)結合(he)。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)S和N作為金屬吸附(fu)(fu)劑，官能化碳顯示出巨大的潛(qian)力，

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