原油为社会发展和人类进步做出了巨大的贡献,但是原油是不可再生资源,随着原油资源的消耗,原油的质量也逐渐下降,其中主要的原因的混杂了含硫有机物。燃料中的硫有机化合物在燃料燃烧的过程中会转变成SOx,进而造成催化剂中毒、酸雨、设备腐蚀等问题。为了限制SOx的排放,世界各国制定了严苛的标准:燃料中硫含量低于10 ppm。因此,燃料深度脱硫技术成为学术界和工业界的研究热点。氧化脱硫(ODS)技术因为反应条件温和、操作性更高和**去除噻吩衍生物的特点,被认为是更具潜力的脱硫技术。ODS的原理是:非极性的噻吩衍生物被氧化成砜或亚砜化合物,然后通过萃取或吸附去除。为了获得更好的脱硫效果,所有要对氧化剂进行活化,因此催化剂的性能起决定性作用。
基于此,福州大学的叶长燊团队研究了[mim(CH2)3COOH]Cl和UiO-66的合成后配体交换(PSLE)行为,并进一步合成了基于[mim(CH2)3COO]FeCl4@UiO-66的Fenton-like催化剂。将此催化剂运用到二苯并噻吩(DBT)的H2O2非均相催化氧化,转化效率高达99%,对DBT的吸附容量达到 18.56 mg·S·g-1.
简单来说,文章先对[mim(CH2)3COO]Cl和UiO-66配体交换性质做了研究(图1),在此基础上合成了新型的催化剂[mim(CH2)3COO]FeCl4@UiO-66。对催化剂进行表征(图2、3、3),XRD、IR和SEM表明,配体被取代的UiO-66被成功合成,并且没有改变UiO-66的基本性质和表面形貌。
随后,将催化剂[mim(CH2)3COO]FeCl4@UiO-66运用到深度氧化脱硫技术中。图5结果显示,因为离子液体交换配体的缘故,催化剂对H2O2表现出明显的催化活化作用,使得脱硫效率明显提升。除此之外,文章还对时间、催化剂的量、温度等因素做了研究(如图5所示)。
原文链接:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0016236120303318
原文作者:
Zhaoyang Qi, Ting Qiu, Hongxing Wang, Changshen Ye
DOI: 10.1016/j.fuel.2020.117336