二氧化钛负载磷钨钒杂多酸的制备及其催化氧化脱硫性能研究
2021-11-22谢先埌郭思奇管淑悦鄢景森
辽宁科技学院学报 2021年4期
关键词:催化剂
谢先埌,郭思奇,管淑悦,鄢景森
(辽宁科技学院 药化学院 ,辽宁 本溪 117004)
汽车尾气排放的SOx是导致大气污染和雾霾的重要原因,近年来,随着蓝天保卫战工程的实施,我国车用柴油品质升级脚步提速,从2013年到2017年的短短四年间,我国的柴油质量标准就从国Ⅳ升级到国V,硫含量限值由50 μg/g达到10 μg/g。所以,开展新型高效的柴油深度脱硫催化剂方面的研究具有深远意义。燃油脱硫方法中应用最多的是催化加氢,但该工艺存在耗氢量大、操作费用高、对苯并噻吩及其衍生物脱除率较低等问题,相比之下,氧化脱硫技术则具有反应条件温和,操作费用低,对难以脱除的苯并噻吩及其衍生物活性高等优点〔1-2〕。氧化脱硫是利用氧化剂(常采用H2O2),将苯并噻吩类化合物氧化为极性较大的亚砜或砜类物质,再通过萃取或吸附将其分离,从而达到脱硫的目的〔2〕。
催化氧化脱硫的关键之处是筛选出高活性、高选择性和良好使用重复性的催化剂。早期的研究所采用的催化剂主要有甲酸〔3〕、乙酸〔4〕、分子筛〔5〕、相转移催化剂〔6-7〕、功能化离子液体和杂多酸(盐)〔8-9〕。杂多酸极易溶于极性溶剂,具有独特的六方笼状结构和“假液相行为”,兼具酸性和氧化性,因此在均相和非均相的催化氧化反应体系中都适用,但杂多酸具有比表面积小、易溶于反应体系导致催化剂活性降低、分离回收困难等缺点,将其直接应用于氧化脱硫上效果并不十分理想,因此,应该用物理或化学等方法,将杂多酸采用合适的方法负载到载体上不但能提高催化剂的比表面积,还解决了杂多酸难回收的问题,为杂多酸催化剂的应用开辟更广的空间〔10〕。……
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