汽油脫硫用活性炭

　　活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)用(yong)于汽油脫硫(liu)，以球形(xing)孔二(er)氧化硅為模板制備活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。通過X射線衍射，掃描(miao)電子顯微鏡和(he)氮吸(xi)(xi)附(fu)(fu)解吸(xi)(xi)等溫(wen)線研(yan)究合(he)成(cheng)材料。活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)二(er)苯已試驗已經被測試并噻命令(ling)(DBT)硫(liu)化合(he)物(wu)作(zuo)為汽油燃料的(de)模型。由(you)于活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)孔體(ti)積大(da)，比表面積高，活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)顯示(shi)出更高的(de)硫(liu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)。結果證實了活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)孔徑及其表面化學對從石油燃料中(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)二(er)苯并噻命的(de)重(zhong)要性(xing)。

　　去除(chu)液態(tai)烴燃料中的(de)有機硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)已(yi)成為煉油(you)(you)廠(chang)的(de)重要一步。去除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)主(zhu)要目的(de)是(shi)減少空(kong)氣污染。汽油(you)(you)加工過(guo)程中，汽油(you)(you)燃料中所有含硫(liu)(liu)(liu)烴通過(guo)催化(hua)(hua)加氫脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)反應變(bian)為無(wu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)H2S。但催化(hua)(hua)加氫脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝是(shi)汽油(you)(you)燃料脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)*著名(ming)的(de)技術(shu)。但是(shi)，它不能去除(chu)專業的(de)噻命類(lei)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(TC)，包(bao)括二苯并(bing)噻命(DBT)，四(si)、六(liu)-二甲(jia)基(四(si)、六(liu)-DMDBT)，和(he)苯并(bing)噻吩(BT)。因此，這些看(kan)似好的(de)工藝在(zai)很大(da)程度上導(dao)致了超低硫(liu)(liu)(liu)汽油(you)(you)生產所需的(de)操作條件。在(zai)設計(ji)，制備，測試(shi)和(he)升級，有效(xiao)，實用和(he)強大(da)的(de)深(shen)度和(he)超深(shen)度脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系統(如脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)催化(hua)(hua)劑和(he)活性(xing)炭(tan)吸附劑)方面正在(zai)進行大(da)量嘗試(shi)。

　　在(zai)(zai)本研究中(zhong)，由(you)于其定制的(de)孔(kong)隙率、高比表(biao)面積、高穩(wen)定性(xing)(xing)和上述介孔(kong)結構(gou)的(de)功(gong)能便利性(xing)(xing)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)由(you)二氧化硅(gui)模板合成。我(wo)們有各種(zhong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)前體，如植物纖(xian)維、植物外殼和煤材(cai)料。以木纖(xian)維為(wei)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)前體。碳化活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)在(zai)(zai)二氧化硅(gui)模板的(de)中(zhong)孔(kong)網絡(luo)中(zhong)形成活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)骨架(jia)。氫氧化鈉或氫氟酸儲存在(zai)(zai)氧化硅(gui)模板中(zhong)。

　　合成活性炭

　　使用(yong)(yong)AlSBA-16制備活(huo)性炭(tan)，然后通過AlCl 3(0.113g，在(zai)50mL乙(yi)(yi)醇(chun)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong))乙(yi)(yi)醇(chun)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)加入(ru)1.0g SBA-合成(cheng)活(huo)性炭(tan)并(bing)采(cai)(cai)用(yong)(yong)超(chao)聲處理(li)。1小(xiao)時后，乙(yi)(yi)醇(chun)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑在(zai)旋轉(zhuan)蒸發器中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)完(wan)全(quan)(quan)蒸發，樣品(pin)在(zai)560℃在(zai)空氣中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)煅燒(shao)4小(xiao)時。為制備活(huo)性炭(tan)，將(jiang)(jiang)(jiang)FA溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)在(zai)40/60體積(ji)比(bi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)TMB中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，并(bing)將(jiang)(jiang)(jiang)OA加入(ru)到(dao)含有(you)0.535ml g-1的該溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)。所得溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)在(zai)AlSBA-孔中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)過濾。完(wan)全(quan)(quan)混合后，將(jiang)(jiang)(jiang)混合物放置(zhi)在(zai)35℃烤(kao)箱1小(xiao)時，100℃放置(zhi)1小(xiao)時。將(jiang)(jiang)(jiang)獲得的樣品(pin)為350℃進(jin)一步(bu)加熱2小(xiao)時。在(zai)室溫(wen)下冷卻(que)樣品(pin)后，加0.268mL活(huo)性炭(tan)原料。樣品(pin)將(jiang)(jiang)(jiang)再(zai)次100和350℃加熱。*終加熱(碳化)900℃下進(jin)行。所有(you)加熱處理(li)均采(cai)(cai)用(yong)(yong)配有(you)多(duo)孔塞的石英反應器進(jin)行。

　　活性(xing)炭樣品SEM圖(tu)像。

　　具有S和(he)N以(yi)不同的(de)方(fang)式對基(ji)團活性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)進行了官能化(hua)，如： 硫17和(he)在(zai)高溫下使用(yong)CS 2 18處理，表(biao)(biao)面(mian)COOH基(ji)團與H 2NR化(hua)合物的(de)直接反應和(he)吡(bi)唑啉酮(tong)的(de)直接表(biao)(biao)面(mian)沉(chen)積(ji)衍生(sheng)工具。然而，這(zhe)(zhe)些方(fang)法在(zai)一(yi)般復雜(za)程序中(zhong)效(xiao)率較(jiao)低。本(ben)文描述(shu)了一(yi)種(zhong)用(yong)于在(zai)活性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)引入(ru)S和(he)N雜(za)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(an)-COOH基(ji)團開(kai)始在(zai)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)引入(ru)S和(he)N基(ji)團。在(zai)這(zhe)(zhe)項(xiang)工作(zuo)中(zhong)使用(yong)的(de)S和(he)N表(biao)(biao)1中(zhong)描述(shu)了分(fen)子(zi)。

　　對于-COOH，-COCl中間體和(he)通過和(he)EDT和(he)EDA獲得(de)的材(cai)料獲得(de)的反(fan)應IR圖1顯(xian)示(shi)光(guang)(guang)譜(pu)。在與SOCl 紅外光(guang)(guang)譜(pu)(圖1b)大約1700、1350、1210和(he)790cm -一個新(xin)的、明確的定(ding)義帶(dai)(dai)與-COCl基團(tuan)的形成明顯(xian)相關。C 6 H 5 COCl 的IR光(guang)(guang)譜(pu)顯(xian)示(shi)完全(quan)相同的譜(pu)帶(dai)(dai)。另一方(fang)面，也可(ke)以注意(yi)到原(yuan)帶(dai)(dai)的存在，這可(ke)能表(biao)明活性(xing)炭(tan)表(biao)面并不全(quan)部-COOH基與SOCl 2 21反(fan)應。

　　與(yu)EDT活性(xing)炭反應(ying)后IR光譜(圖1c)表明-COCl與(yu)HSR形(xing)成化(hua)合物反應(ying)-COSR。觀察(cha)到(dao)-COCl典型(xing)帶(dai)(dai)(dai)消失，觀察(cha)和觀察(cha)EDT1400、1200、750和700分子相(xiang)關(guan)cm -清晰吸(xi)收1處。通過與(yu)EDA反應(ying)獲得的(de)材料IR光譜(圖1d)也表明HNHR與(yu)表面基團(tuan)-COCl有以(yi)下(xia)條帶(dai)(dai)(dai)：1720cm -1(-C = O)， 1675和1600cm -1(-NH)，1520cm -1(-RCONHR)，950-1000cm -1 (DTE特征帶(dai)(dai)(dai))和1200cm -1(-CN)和3000-3500cm -1 (NH)。已經觀察(cha)到(dao)和DMTH和TEA功能(neng)相(xiang)似的(de)結果是典型(xing)的(de)-COSR和-CONHR基團(tuan)帶(dai)(dai)(dai)和R基團(tuan)的(de)特征被吸(xi)收。

　　金屬吸附活性炭

　　表面存在-SH和(he)-NH基(ji)團22Hg 2  ，Zn 2  ，Cd 2 和(he)Pb 2 吸附離子等重金(jin)屬的潛(qian)力(li)很大。在這項工作中獲得的材(cai)料也被(bei)測試了(le)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(tu)2。

　　可見，活(huo)性炭(tan)的官能化強(qiang)(qiang)烈增加(jia)了其對不同(tong)金屬的吸(xi)附(fu)。結果表明，EDT能更有效(xiao)地吸(xi)附(fu)功(gong)能材料Ni  2，而EDA活(huo)性炭(tan)與Pb  陽(yang)離子相(xiang)互作用較強(qiang)(qiang)。

　　可通過表(biao)(biao)面(mian)化(hua)(hua)學改性定制活(huo)(huo)性炭，生(sheng)產(chan)具有獨(du)特性質(zhi)和具體應(ying)用(yong)的材料。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)改性可以(yi)(yi)通過鍵表(biao)(biao)面(mian)中間體進行-COOH進行。含活(huo)(huo)性炭-COOH該(gai)基團(tuan)具有優異的陽離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)性能，可作為(wei)水中金屬污染物的吸附劑(ji)。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)-COOH 基團(tuan)可以(yi)(yi)轉化(hua)(hua)為(wei)-COCl 這(zhe)(zhe)(zhe)對活(huo)(huo)性炭表(biao)(biao)面(mian)的其(qi)他分子(zi)接枝和通用(yong)基團(tuan)非常反應(ying)。幾(ji)個S可以(yi)(yi)很(hen)容易(yi)地(di)與(yu)該(gai)酰氯(lv)中間體混(hun)合(he)N分子(zi)(例如HSR和HNR 2)與(yu)碳表(biao)(biao)面(mian)結合(he)。這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)(xie)S和N作為(wei)金屬吸附劑(ji)，官能化(hua)(hua)碳顯示(shi)出巨大的潛力，

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