新型吸附脱硫吸附吸附剂的制备及其构效关系的研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ycgwx
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吸附脱硫技术作为一种新型的汽柴油脱硫技术受到了广大研究者的重视。目前吸附能力优秀的吸附剂主要有过渡金属负载分子筛和无机氮化硼材料,但是目前对与其吸附机理的研究还相对模糊。为了制备更优良吸附活性的吸附脱硫吸附剂,研究其构效关系是一项重要的工作,本论文利用制备所得的过渡金属负载分子筛催化剂,通过与其他吸附剂对比,以及一系列表征手段探究出金属改性后如何吸附作用噻吩类有机硫化物,同时研究其不同气氛处理金属对分子筛本身结构的影响,联系吸附脱硫评价提出新的吸附机理模型帮助以后的研究者制备出更高吸附能力的吸附脱硫吸附剂。一方面本文以Na Y分子筛作为载体,利用离子交换法制备负载金属,噻吩的正庚烷溶液是否掺杂正己烯作为两种模拟油,评价吸收剂脱硫效果。通过XRD、TPR、XRF、吡啶红外、固体核磁、N2吸附等表征手段探究吸收剂结构性质。通过原位吸附漫反射红外光谱研究其构效关系。从所得的结构特性出发,结合吸附脱硫评价结果发现只有当铜金属位于分子筛上与其中的氧氢形成新的配位金属位才能展现出优良的活性,噻吩是以π作用吸附在这种配位金属位而非Cu上。发现与N2处理相比,对MY吸附剂进行H2处理导致负载的M组分还原为金属态,并且发生分子筛本身结构的变化导致布朗斯台德酸度比路易斯酸度降低,由于MY吸附剂上的布朗斯台德酸位催化噻吩的质子化和低聚不利于S的吸附,因此H2处理的吸附剂具有更高的脱硫活性。利用碱金属改性的分子筛,由于碱金属交换到阳离子位与分子筛中的氢氧形成新的共轭碱,降低了分子筛的B酸位提高了分子筛在正己烯存下油品的脱硫率。另一方面,通过DFT计算,研究了不同硫化合物(甲硫醇,噻吩,苯并噻吩,二苯并噻吩)和h-BN的相互作用。引入相互作用能、ADCH、NPA电荷,DOS和RDG分析。结果表明,吸附在h-BN上的DBT需要的能量比其他硫化合物低。不同硫化合物与h-BN表面之间存在弱相互作用,硫化合物和b-BN体系中存在相互作用并使能量降低。结合所有结果得出吸附在h-BN上的不同硫化合物的难易程度顺序为DBT>BT>T>MT。
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