本文關(guān)鍵詞：用于深度脫硫聚合離子液體介孔材料的制備與性能，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：燃油深度脫硫一直是化學(xué)化工領(lǐng)域較為熱門的研究課題之一,而離子液體對(duì)燃油中不易脫除的噻吩類硫化物良好的萃取性能已經(jīng)得到了證實(shí),但是,離子液體應(yīng)用中的各種問題如高粘性、毒性、性價(jià)比低等都制約著離子液體在深度脫硫領(lǐng)域的應(yīng)用。聚合離子液體是一種以離子液體為單體聚合的新型固體材料,既有離子液體本身的特性,又屬于聚合材料,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu),因而可綜合得到比離子液體單體更優(yōu)良的性能。聚合離子液體應(yīng)用于N2等氣體吸附已得到了大量研究,用于焦油中苯酚吸附也已見報(bào)端,但聚合離子液體吸附脫硫的研究報(bào)道卻較為少見,本文在這一領(lǐng)域進(jìn)行了探索研究。本文采用三種不同方法,制備了三種不同結(jié)構(gòu)的聚合物前驅(qū)體及其接枝改性得到的聚合離子液體。對(duì)氯甲基苯乙烯經(jīng)自由基均聚反應(yīng)得到無孔的、聚合度為200的線性聚合物PCE-1。該聚合物經(jīng)N-甲基咪唑接枝得到聚合離子液體PIL-1,其分解溫度200℃,離子液體官能組分的含量為0.00316 mol·g-1。工業(yè)聚對(duì)氯甲基苯乙烯樹脂PCE-2為多孔的共聚物顆粒,其比表面積為33.19 m2.g-1,平均孔徑14.40 nm；該樹脂經(jīng)N-甲基咪唑接枝得到聚合離子液體PIL-2。PIL-2為介孔材料,其平均孔徑9.1nm,比表面積25.06 m2.g-1,分解溫度200℃,離子液體官能組分的含量為0.0029mol·g-1。PCE-2通過二氯甲烷的傅-克反應(yīng),得到二次交聯(lián)改性的聚合物PCE-3,其比表面積大幅度提高到370.53 m2.g-’,微孔比表面積190.12m2.g-1,平均孔徑3.83 nm; PCE-3經(jīng)N-甲基咪唑接枝得到聚合離子液體PIL-3,其比表面積151.79 m2·g-1,微孔比表面積46.45 m2.g-1,平均孔徑7.89 nm,分解溫度200℃,離子液體官能組分的含量為0.00206mol·g-1。本文測(cè)定了三種聚合離子液體及其聚合物基體對(duì)噻吩類硫化物T、BT、DBT的吸附性能。結(jié)果表明,具有多孔結(jié)構(gòu)的樹脂基體PCE-2和PCE-3自身具有一定的物理吸附脫硫能力,其對(duì)三種硫化物的吸附性能順序?yàn)镈BTBTT,其中PCE-3對(duì)DBT的吸附量可達(dá)4.08 mgS·g-1(25℃,油劑比50：1)。三種聚合離子液體對(duì)不同硫化物的吸附性能順序與其電中性的樹脂基體正相反,為TBTDBT,說明其吸附的機(jī)理發(fā)生了變化,即由物理吸附變?yōu)榱嘶瘜W(xué)吸附為主。對(duì)每種硫化物,三種聚合離子液體的吸附性能與其多孔程度和比表面積有關(guān),其順序均為PIL-3 PIL-2PIL-1,其中PIL-3對(duì)T的吸附量可達(dá)3.67 mgS·g-1 (25℃,油劑比50：1)。通過PCE基體改性前后脫硫性能的橫向?qū)Ρ群腿NPILs脫硫性能縱向?qū)Ρ缺砻?獲得具有高比表面積微孔結(jié)構(gòu)的聚合離子液體有利于充分發(fā)揮其物理吸附和化學(xué)吸附作用,是提高其脫硫性能的關(guān)鍵。此外,本文研究發(fā)現(xiàn)聚合離子液體吸附脫硫可以在較短的時(shí)間(1h)內(nèi)達(dá)到平衡,油中芳烴的存在會(huì)降低聚合離子液體對(duì)噻吩類硫化物的吸附性能。
【關(guān)鍵詞】：聚合離子液體 吸附 脫硫 燃料油
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE624;TB383.4
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-31
• 1.1 引言15
• 1.2 燃料油脫硫研究現(xiàn)狀15-20
• 1.2.1 催化加氫脫硫技術(shù)15-16
• 1.2.2 溶劑萃取脫硫技術(shù)16-19
• 1.2.2.1 傳統(tǒng)酸堿萃取脫硫16-17
• 1.2.2.2 離子液體萃取脫硫17-19
• 1.2.3 吸附脫硫技術(shù)19
• 1.2.4 其它脫硫技術(shù)19-20
• 1.3 聚合離子液體研究與應(yīng)用20-30
• 1.3.1 聚合離子液體的制備方法21-27
• 1.3.1.1 離子液體單體自由基均聚21-23
• 1.3.1.2 離子液體自由基共聚23-24
• 1.3.1.3 離子液體單體交聯(lián)自聚24-25
• 1.3.1.4 聚合物離子化改性25-27
• 1.3.2 聚合離子液體的應(yīng)用27-30
• 1.3.2.1 吸附分離領(lǐng)域應(yīng)用27-29
• 1.3.2.2 材料領(lǐng)域應(yīng)用29
• 1.3.2.3 其它應(yīng)用29-30
• 1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容30-31
• 第二章 聚苯乙烯-咪唑類聚合離子液體的制備與表征31-57
• 2.1 引言31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備31-33
• 2.3 分析表征方法與設(shè)備33-36
• 2.4 均聚對(duì)氯甲基苯乙烯-N-甲基咪唑離子化產(chǎn)物PIL-136-42
• 2.4.1 PIL-1合成原理36
• 2.4.2 PIL-1合成實(shí)驗(yàn)裝置36-37
• 2.4.3 PIL-1制備操作37-38
• 2.4.3.1 對(duì)氯甲基苯乙烯均聚物PCE-1制備37-38
• 2.4.3.2 PIL-1制備38
• 2.4.4 PIL-1的分析表征38-42
• 2.4.4.1 PIL-1元素含量測(cè)定38-39
• 2.4.4.2 PIL-1結(jié)構(gòu)組成分析39-40
• 2.4.4.3 PIL-1的分子量分析40-41
• 2.4.4.4 PIL-1的熱穩(wěn)定性分析41-42
• 2.5 工業(yè)聚對(duì)氯甲基苯乙烯樹脂-N-甲基咪唑離子化產(chǎn)物PIL-242-47
• 2.5.1 PIL-2合成原理42
• 2.5.2 PIL-2實(shí)驗(yàn)裝置42-43
• 2.5.3 PIL-2制備操作43
• 2.5.4 PIL-2的分析表征43-47
• 2.5.4.1 PIL-2與PCE-2元素含量測(cè)定43-44
• 2.5.4.2 PIL-2與PCE-2組成結(jié)構(gòu)分析44-45
• 2.5.4.3 PIL-2與PCE-2 BET分析45-46
• 2.5.4.4 PIL-2的熱穩(wěn)定性分析46-47
• 2.6 工業(yè)聚對(duì)氯甲基苯乙烯化學(xué)增孔-N-甲基咪唑離子化產(chǎn)物PIL-347-55
• 2.6.1 PIL-3合成原理47-49
• 2.6.2 PIL-3實(shí)驗(yàn)裝置49
• 2.6.3 PIL-3制備過程49
• 2.6.4 PIL-3的分析表征49-55
• 2.6.4.1 PIL-3與PCE-3元素含量測(cè)定49-50
• 2.6.4.2 PIL-3與PCE-3組成結(jié)構(gòu)分析50-51
• 2.6.4.3 PIL-3與PCE-3 BET分析51-54
• 2.6.4.4 PIL-3熱穩(wěn)定性分析54-55
• 2.7 本章小結(jié)55-57
• 第三章 聚合離子液體的脫硫性能測(cè)定57-73
• 3.1 引言57
• 3.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器57-58
• 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容58-61
• 3.3.1 模擬油配制58
• 3.3.2 吸附實(shí)驗(yàn)操作58
• 3.3.3 硫含量測(cè)定方法58-60
• 3.3.4 相關(guān)計(jì)算公式60-61
• 3.3.4.1 平衡吸附量計(jì)算公式60
• 3.3.4.2 吸附效率計(jì)算公式60-61
• 3.4 結(jié)果與討論61-71
• 3.4.1 最優(yōu)脫硫性能PCE-3-A-B與PIL-3-A-B的選取61-62
• 3.4.2 PCE-2與PCE-3對(duì)噻吩類硫化物吸附性能對(duì)比62-64
• 3.4.3 不同聚合離子液體對(duì)噻吩類硫化物吸附性能64-70
• 3.4.3.1 三種聚合離子液體結(jié)構(gòu)組成對(duì)比64
• 3.4.3.2 三種聚合離子液體的吸附平衡時(shí)間測(cè)定64-66
• 3.4.3.3 聚合離子液體對(duì)不同噻吩類硫化物的吸附性能66-68
• 3.4.3.4 油中芳烴組分對(duì)聚合離子液體脫硫性能影響68-69
• 3.4.3.5 吸附劑加入質(zhì)量對(duì)吸附效率的影響69-70
• 3.4.4 樹脂基體PCE-3與其改性物PIL-3吸附脫硫性能對(duì)比70-71
• 3.5 本章小結(jié)71-73
• 第四章 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 研究成果及發(fā)表的論文81-83
• 導(dǎo)師及作者簡(jiǎn)介83-84
• 附件84-85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳曉燕;盧凱;齊美玲;傅若農(nóng);;聚合離子液體毛細(xì)管氣相色譜固定相的性能評(píng)價(jià)[J];色譜;2009年06期

  本文關(guān)鍵詞：用于深度脫硫聚合離子液體介孔材料的制備與性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：261604