汽油脫硫用活性炭

　　活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)用于汽油脫硫，以球形(xing)孔二氧化硅(gui)為模板(ban)制備活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑。通過(guo)X射線(xian)衍射，掃描電子顯(xian)微鏡(jing)和氮吸(xi)(xi)(xi)附(fu)解吸(xi)(xi)(xi)等溫線(xian)研究合成(cheng)材料。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)二苯已(yi)試驗已(yi)經被測試并噻命令(DBT)硫化合物作為汽油燃料的(de)(de)模型(xing)。由(you)于活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)中(zhong)孔體積大，比表(biao)(biao)面積高，活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)顯(xian)示(shi)出更高的(de)(de)硫吸(xi)(xi)(xi)附(fu)。結果證(zheng)實了活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑孔徑及(ji)其表(biao)(biao)面化學對從石油燃料中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)二苯并噻命的(de)(de)重(zhong)要性(xing)(xing)。

　　去除(chu)液(ye)態烴(jing)燃料中(zhong)(zhong)的(de)(de)有機硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)合(he)物已成(cheng)為煉油廠的(de)(de)重要(yao)一步。去除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)合(he)物的(de)(de)主要(yao)目的(de)(de)是減少空(kong)氣(qi)污染。汽(qi)(qi)油加工過程中(zhong)(zhong)，汽(qi)(qi)油燃料中(zhong)(zhong)所(suo)有含硫(liu)(liu)烴(jing)通過催化(hua)(hua)(hua)加氫(qing)脫(tuo)硫(liu)(liu)反(fan)應變為無硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)合(he)物H2S。但催化(hua)(hua)(hua)加氫(qing)脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝是汽(qi)(qi)油燃料脫(tuo)硫(liu)(liu)*著名(ming)的(de)(de)技術。但是，它不(bu)能去除(chu)專業的(de)(de)噻命類化(hua)(hua)(hua)合(he)物(TC)，包括二苯并噻命(DBT)，四(si)(si)、六(liu)-二甲基(四(si)(si)、六(liu)-DMDBT)，和(he)(he)苯并噻吩(fen)(BT)。因此，這(zhe)些看似好的(de)(de)工藝在很大(da)程度(du)上導致了超低硫(liu)(liu)汽(qi)(qi)油生產所(suo)需的(de)(de)操作條(tiao)件。在設(she)計，制備，測試和(he)(he)升級(ji)，有效，實用(yong)和(he)(he)強大(da)的(de)(de)深度(du)和(he)(he)超深度(du)脫(tuo)硫(liu)(liu)系統(如脫(tuo)硫(liu)(liu)催化(hua)(hua)(hua)劑和(he)(he)活(huo)性炭(tan)吸附(fu)劑)方面正(zheng)在進行大(da)量嘗(chang)試。

　　在本研究中(zhong)，由(you)于(yu)其定制的(de)(de)(de)孔隙率、高(gao)比表面(mian)積、高(gao)穩定性和(he)上(shang)述介(jie)孔結(jie)構的(de)(de)(de)功能便利性，活(huo)性炭(tan)(tan)由(you)二(er)(er)氧(yang)化硅(gui)模板合(he)成。我(wo)們(men)有各種活(huo)性炭(tan)(tan)前(qian)體，如植物纖(xian)維、植物外殼和(he)煤材料。以木纖(xian)維為活(huo)性炭(tan)(tan)前(qian)體。碳化活(huo)性炭(tan)(tan)在二(er)(er)氧(yang)化硅(gui)模板的(de)(de)(de)中(zhong)孔網絡中(zhong)形成活(huo)性炭(tan)(tan)骨架(jia)。氫(qing)氧(yang)化鈉(na)或氫(qing)氟酸儲(chu)存在氧(yang)化硅(gui)模板中(zhong)。

　　合成活性炭

　　使用(yong)AlSBA-16制(zhi)備(bei)活性炭(tan)，然后(hou)通過AlCl 3(0.113g，在50mL乙醇中(zhong))乙醇溶液加入(ru)1.0g SBA-合(he)成活性炭(tan)并(bing)采(cai)用(yong)超聲(sheng)處理(li)。1小(xiao)時(shi)后(hou)，乙醇溶劑在旋轉蒸發(fa)器(qi)中(zhong)完全蒸發(fa)，樣(yang)品在560℃在空氣中(zhong)煅燒4小(xiao)時(shi)。為制(zhi)備(bei)活性炭(tan)，將(jiang)FA溶解(jie)在40/60體積(ji)比中(zhong)TMB中(zhong)，并(bing)將(jiang)OA加入(ru)到含有(you)0.535ml g-1的該溶液。所得(de)溶液在AlSBA-孔中(zhong)過濾。完全混合(he)后(hou)，將(jiang)混合(he)物放(fang)置(zhi)在35℃烤箱1小(xiao)時(shi)，100℃放(fang)置(zhi)1小(xiao)時(shi)。將(jiang)獲得(de)的樣(yang)品為350℃進一步加熱(re)2小(xiao)時(shi)。在室(shi)溫下(xia)冷卻樣(yang)品后(hou)，加0.268mL活性炭(tan)原料。樣(yang)品將(jiang)再次(ci)100和(he)350℃加熱(re)。*終(zhong)加熱(re)(碳化)900℃下(xia)進行(xing)(xing)。所有(you)加熱(re)處理(li)均(jun)采(cai)用(yong)配有(you)多孔塞的石英反應器(qi)進行(xing)(xing)。

　　活性炭(tan)樣(yang)品SEM圖像。

　　具(ju)有(you)S和(he)N以不同的方式對基團活性(xing)炭表面(mian)(mian)(mian)(mian)進行(xing)了(le)官能化(hua)，如： 硫17和(he)在高(gao)溫下使用(yong)CS 2 18處理，表面(mian)(mian)(mian)(mian)COOH基團與H 2NR化(hua)合(he)物的直接反應和(he)吡唑啉酮的直接表面(mian)(mian)(mian)(mian)沉積衍生工具(ju)。然而，這些方法(fa)在一般(ban)復雜程序(xu)中效(xiao)率較低。本文描(miao)述了(le)一種用(yong)于在活性(xing)炭表面(mian)(mian)(mian)(mian)引入S和(he)N雜原子(zi)分(fen)子(zi)的簡單通用(yong)方法(fa)。使用(yong)以下反應方案-COOH基團開始在碳表面(mian)(mian)(mian)(mian)引入S和(he)N基團。在這項工作中使用(yong)的S和(he)N表1中描(miao)述了(le)分(fen)子(zi)。

　　對(dui)于-COOH，-COCl中(zhong)間體(ti)和通過和EDT和EDA獲(huo)得的(de)(de)材料獲(huo)得的(de)(de)反應IR圖(tu)1顯示光譜。在(zai)(zai)與SOCl 紅外光譜(圖(tu)1b)大約1700、1350、1210和790cm -一個新的(de)(de)、明(ming)確的(de)(de)定義帶與-COCl基(ji)團的(de)(de)形成(cheng)明(ming)顯相關。C 6 H 5 COCl 的(de)(de)IR光譜顯示完全(quan)相同的(de)(de)譜帶。另一方面，也可以(yi)注意到原帶的(de)(de)存在(zai)(zai)，這(zhe)可能表明(ming)活性炭表面并不全(quan)部-COOH基(ji)與SOCl 2 21反應。

　　與(yu)EDT活性(xing)炭(tan)反應后(hou)IR光譜(圖1c)表(biao)(biao)明-COCl與(yu)HSR形(xing)成化合物(wu)反應-COSR。觀(guan)察(cha)(cha)到-COCl典(dian)型(xing)(xing)帶消(xiao)失，觀(guan)察(cha)(cha)和觀(guan)察(cha)(cha)EDT1400、1200、750和700分子相關(guan)cm -清晰吸收(shou)1處。通過與(yu)EDA反應獲得(de)的(de)材(cai)料IR光譜(圖1d)也表(biao)(biao)明HNHR與(yu)表(biao)(biao)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特征帶)和1200cm -1(-CN)和3000-3500cm -1 (NH)。已經觀(guan)察(cha)(cha)到和DMTH和TEA功能(neng)相似的(de)結果是(shi)典(dian)型(xing)(xing)的(de)-COSR和-CONHR基團(tuan)帶和R基團(tuan)的(de)特征被吸收(shou)。

　　金屬吸附活性炭

　　表面存在-SH和(he)-NH基團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸附離子(zi)等(deng)重金屬的潛力很大。在這項工(gong)作中(zhong)獲(huo)得的材料也被測試了Pb  2，Cu  2和(he)Ni  吸附在水溶液中(zhong)。未處理的活性炭(tan)，EDT(C / S)和(he)EDA(N / C)官(guan)能活性炭(tan)的吸附比較見圖(tu)2。

　　可(ke)見，活性炭(tan)的(de)(de)官能化強烈增(zeng)加了其(qi)對(dui)不同金屬(shu)的(de)(de)吸附(fu)。結(jie)果表明，EDT能更有效地(di)吸附(fu)功能材料Ni  2，而EDA活性炭(tan)與(yu)Pb  陽離(li)子(zi)相互作用(yong)較強。

　　可通過表面(mian)化學改性(xing)定制(zhi)活性(xing)炭(tan)，生產(chan)具(ju)有獨特性(xing)質和(he)具(ju)體應(ying)用(yong)的(de)(de)材料。這些(xie)改性(xing)可以通過鍵(jian)表面(mian)中間(jian)(jian)體進(jin)行-COOH進(jin)行。含活性(xing)炭(tan)-COOH該基(ji)(ji)團具(ju)有優異的(de)(de)陽離子交(jiao)換(huan)性(xing)能，可作(zuo)為水中金(jin)屬污染物的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑。這些(xie)-COOH 基(ji)(ji)團可以轉化為-COCl 這對活性(xing)炭(tan)表面(mian)的(de)(de)其他分子接枝(zhi)和(he)通用(yong)基(ji)(ji)團非常(chang)反應(ying)。幾個S可以很容易地與(yu)該酰氯(lv)中間(jian)(jian)體混(hun)合N分子(例如(ru)HSR和(he)HNR 2)與(yu)碳(tan)表面(mian)結(jie)合。這些(xie)S和(he)N作(zuo)為金(jin)屬吸(xi)附(fu)劑，官能化碳(tan)顯示(shi)出巨大的(de)(de)潛力，

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