隨著大氣環(huán)境要求的提高,燃料油中硫含量要求越來越低,燃料油中噻吩類硫化物的去除方法依然是研究的重點。加氫脫硫是傳統(tǒng)的硫化物脫除方法之一,需要高溫高壓的苛刻操作條件。吸附法脫硫是一種溫和的非加氫脫硫技術(shù),Zr、Ce和Cu等改性的吸附劑在吸附脫硫方面表現(xiàn)出良好的性能,而不同的制備方法,吸附劑性能也有所不同。雖然單金屬改性吸附劑對噻吩類硫化物具有較好的脫硫效果,但是燃料油中芳烴對硫化物會產(chǎn)生競爭吸附。研究發(fā)現(xiàn)雙金屬改性吸附劑能夠發(fā)揮兩者的協(xié)同作用,在競爭體系中具備較高的吸附硫容量和選擇性。一般情況下,載體的性質(zhì)也會影響吸附劑的性能,介孔分子篩SBA-15比表面積大、孔徑可調(diào)節(jié)、孔壁厚,是一種優(yōu)良的載體�；谒嵝晕晃綑C(jī)理、π絡(luò)合作用和S-M鍵配位作用,本文主要制備了鋯改性SBA-15吸附劑(Zr-SBA-15)、鈰和鋯改性的SBA-15吸附劑(Ce-Zr-SBA-15)以及氯化亞銅、鋯改性的SBA-15吸附劑(CuCl/Zr-SBA-15),并考察了所制備的吸附劑對二苯并噻吩(DBT)的吸附性能。采用兩步水熱晶化法和pH調(diào)節(jié)法,制備了 Zr-SBA-15,并考察了不同焙燒溫度和不同制備條件pH對吸附劑性能的影響。通過XRD、UV-vis和TEM表征手段,考察了焙燒溫度為550、650、750和850℃時Zr在SBA-15載體上的分散性。焙燒溫度為550、650、750℃時,在SBA-15載體上未發(fā)現(xiàn)ZrO2顆粒,Zr組分在介孔分子篩SBA-15上分散比較均勻,焙燒溫度達(dá)到850℃時,部分Zr以ZrO2晶體的形式聚集在SBA-15的表面,分散不均勻,介孔有序性下降;不同焙燒溫度制備的吸附劑Zr-SBA-15(X)(X為焙燒溫度)對DBT的吸附平衡量大小順序為:Zr-SBA-15(550)Zr-SBA-15(650)Zr-SBA-15(750)Zr-SBA-15(850)。其次考察了制備條件pH為2.0、4.0、6.0和8.0對吸附劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)和脫硫性能的影響。XRD、TEM和EDS表征發(fā)現(xiàn),制備條件pH在4.0～8.0時Zr的分散性較好;ICP結(jié)果表明制備條件pH在4.0～8.0時,Zr-SBA-15中Zr含量較多;不同吸附劑對DBT的吸附能力強弱順序為:Zr-SBA-15(6.0)Zr-SBA-15(4.0)Zr-SBA-15(2.0)Zr-SBA-15(8.0)。Langmuir吸附模型對吸附平衡數(shù)據(jù)擬合結(jié)果表明Zr-SBA-15(6.0)對DBT的吸附容量最大,最大飽和吸附量Qm為40.37mg/g。競爭吸附實驗結(jié)果表明,Zr-SBA-15(6.0)在含10wt%甲苯和環(huán)己烯的模擬油中對DBT的吸附量依然較高,分別下降了 3.54%和5.23%,吸附劑的穩(wěn)定性較好。采用兩步水熱晶化法和pH分步調(diào)節(jié)法制備了 Ce-Zr-SBA-15,考察了不同Ce/Zr摩爾比對吸附劑Ce-Zr-SBA-15(Z)(Z為Ce/Zr摩爾比)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和脫硫性能的影響。XRD、UV-vis、TEM、EDS分析結(jié)果表明,Ce-Zr-SBA-15(0.25)吸附劑中Zr進(jìn)入了 SBA-15骨架中,Ce組分以Ce02晶體顆粒分散在載體表面。不同Ce/Zr摩爾比的吸附劑對DBT的吸附平衡量大小順序為:Ce-Zr-SBA-15(0.25)Ce-Zr-SBA-15(0.5)Ce-Zr-SBA-15(0.2)Zr-SBA-15Ce-Zr-SBA-15(1)Ce-SBA-15。與單組分改性吸附劑相比,Ce、Zr雙組分改性后,對 DBT 的吸附平衡量大小順序為:Ce-Zr-SBA-15(0.25)Zr-SBA-15Ce-SBA-15。吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)表明DBT在Ce-Zr-SBA-15(0.25)材料上吸附的熵變Δ S和焓變Δ H值分別為-65.12J/(mol·K)和-21.84kJ/mol,不同溫度下的吸附自由能AG的值都小于0。競爭吸附實驗結(jié)果表明,Ce-Zr-SBA-15(0.25)在含10wt%甲苯和環(huán)己烯的模擬油中對DBT的平衡吸附量分別下降了 4.61%和8.61%,吸附劑穩(wěn)定性較好。采用浸漬法先將CuCl2負(fù)載到Zr-SBA-15上,再通過乙烯還原法將CuCl2還原成CuCl,制備了 CuCl/Zr-SBA-15,并考察了不同Cu負(fù)載量和不同還原溫度對吸附劑性能的影響�？疾炝� 5%、10%、15%和20%的Cu負(fù)載量對吸附劑CuCl/Zr-SBA-15的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和脫硫性能的影響。通過TEM可見,當(dāng)Cu負(fù)載量為5%和10%時,吸附劑表面未發(fā)現(xiàn)明顯的顆粒物;而當(dāng)Cu負(fù)載量上升到15%和20%時,吸附劑表面發(fā)現(xiàn)了顆粒物,當(dāng)Cu負(fù)載量上升到20%時,CuCl/Zr-SBA-15表面的顆粒物開始變大。不同Cu負(fù)載量的吸附劑對DBT的吸附平衡量大小順序為:10%CuCl/Zr-SBA-155%CuCl/Zr-SBA-1515%CuCl/Zr-SBA-1520%CuCl/Zr-SBA-15。其次考察了不同還原溫度對吸附劑CuCl/Zr-SBA-15(m)(m為不同還原溫度)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和脫硫性能的影響。XRD結(jié)果表明,當(dāng)乙烯還原溫度從180℃升高到300℃時,CuCl/Zr-SBA-15(m)的CuCl衍射峰變強,晶體尺寸在逐漸增大。HRTEM表征可見,當(dāng)乙烯還原溫度從180℃升高到300℃時,CuCl/Zr-SBA-15(m)的CuCl顆粒物變大,分散性變差。XPS分析可知,還原溫度從180℃升高到220℃時,CuCl/Zr-SBA-15中Cu+比列逐漸增加,當(dāng)還原溫度從260℃升高到300℃時,CuCl/Zr-SBA-15中Cu+比例逐漸下降,CuCl/Zr-SBA-15(220)中Cu+的含量最大,達(dá)到了 72.71%。XPS分析可得還原溫度為220℃下,能制備出高Cu+含量的CuCl/Zr-SBA-15。不同還原溫度制備的吸附劑對DBT的吸附平衡量大小順序為:CuCl/Zr-SBA-15(220)CuCl/Zr-SBA-15(180)CuCl/Zr-SBA-15(260)CuCl/Zr-SBA-15(300),其中 CuCl-Zr-SBA-15(220)對 DBT 的飽和吸附容為 44.34 mg/g。靜態(tài)平衡吸附實驗結(jié)果表明,與單組分改性相比,CuCl與Zr同時改性后,吸附劑對DBT的吸附量大小順序為:CuCl/Zr-SBA-15(220)Zr-SBA-15CuCl/SBA-15(220),表明 Cu 和 Zr雙金屬改性后,吸附劑性能有所提高。競爭吸附實驗結(jié)果表明,CuCl/Zr-SBA-15(220)在10 wt%甲苯和環(huán)己烯的模擬油中對DBT的平衡吸附量分別下降了 3.19%和8.51%,吸附劑的穩(wěn)定性較好。
【學(xué)位單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE624.9;TE624.55
【部分圖文】：

紫外漫反射可見光譜（ＵＶ－ｖｉｓ）經(jīng)常用于鑒定和表征過渡金屬和稀土金屬離子的配位及??其在含金屬沸石骨架或骨架外的存在。故本文利用ＵＶ－ｖｉｓ分析金屬離子在ＳＢＡ－１５載體上??的存在方式。圖３－２為不同焙燒溫度的吸附劑Ｚｒ－ＳＢＡ－１５的ＵＶ－ｖｉｓ譜圖。??

?摻入比Ｓ！原子的原子半徑更大的Ｚｒ原子，因為制備條件ｐＨ升高，摻入Ｚｒ原子的比例變??大，導(dǎo)致小角ＸＲＤ衍射峰的角度向左偏移更明顯。圖３－５Ｂ為不同ｐＨ制備的吸附劑Ｚｒ－??ＳＢＡ－１５以及純硅ＳＢＡ－１５材料的廣角ＸＲＤ譜圖。所有的樣品都只在２３°附近出現(xiàn)一個無??定形硅的特征峰，表明所有的樣品均能保持ＳＢＡ－１５硅基分子篩的介孔結(jié)構(gòu)，且都未出現(xiàn)??Ｚｒ０２晶體的衍射峰。說明Ｚｒ組分在介孔分子篩ＳＢＡ－１５上分散比較均勻。??Ａ?Ｂ??Ｖ－－?ｊ、?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（８．０）?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（８．０）??＇???????？－?，》＊＂丨｜｜丨丨｜丨１＿？—．｜｜｜??乏??ｆｙ?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（６．０）??ｇ?—??；?＼?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（４．０）?｜?Ｚｒ－ＳＢ．＼－１５（４．０＞??｜?Ａ?？＇?５????丨＿??????－、?ｊ?Ｖ?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（２．０）???Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（２．０）???Ａ?ＳＢＶＩ５??ＳＢＡ－１５??１?２?３?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２６?（ｄｅｇｒｅｅ）?２０（ｄｅｇｒｅｅ）??圖３－５吸附劑的小角ＸＲＤ（Ａ）和廣角ＸＲＤ（Ｂ）衍射圖??Ｆｉｇ?３－５?Ｓｍａｌｌ?ａｎｇｌｅ?ＸＲＤ（Ａ）?ａｎｄ?ｗｉｄｅ－ａｎｇｌｅ?ＸＲＤ（Ｂ）?ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ??３．３．２?Ｎ２吸附－脫附測試??圖３－６為樣品的Ｎ２吸附－脫附等溫線及孔徑分布圖。所有樣品的吸附－脫附等溫線均為??典型的ＩＶ型吸附等溫線

?摻入比Ｓ！原子的原子半徑更大的Ｚｒ原子，因為制備條件ｐＨ升高，摻入Ｚｒ原子的比例變??大，導(dǎo)致小角ＸＲＤ衍射峰的角度向左偏移更明顯。圖３－５Ｂ為不同ｐＨ制備的吸附劑Ｚｒ－??ＳＢＡ－１５以及純硅ＳＢＡ－１５材料的廣角ＸＲＤ譜圖。所有的樣品都只在２３°附近出現(xiàn)一個無??定形硅的特征峰，表明所有的樣品均能保持ＳＢＡ－１５硅基分子篩的介孔結(jié)構(gòu)，且都未出現(xiàn)??Ｚｒ０２晶體的衍射峰。說明Ｚｒ組分在介孔分子篩ＳＢＡ－１５上分散比較均勻。??Ａ?Ｂ??Ｖ－－?ｊ、?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（８．０）?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（８．０）??＇???????？－?，》＊＂丨｜｜丨丨｜丨１＿？—．｜｜｜??乏??ｆｙ?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（６．０）??ｇ?—??；?＼?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（４．０）?｜?Ｚｒ－ＳＢ．＼－１５（４．０＞??｜?Ａ?？＇?５????丨＿??????－、?ｊ?Ｖ?Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（２．０）???Ｚｒ－ＳＢＡ－１５（２．０）???Ａ?ＳＢＶＩ５??ＳＢＡ－１５??１?２?３?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２６?（ｄｅｇｒｅｅ）?２０（ｄｅｇｒｅｅ）??圖３－５吸附劑的小角ＸＲＤ（Ａ）和廣角ＸＲＤ（Ｂ）衍射圖??Ｆｉｇ?３－５?Ｓｍａｌｌ?ａｎｇｌｅ?ＸＲＤ（Ａ）?ａｎｄ?ｗｉｄｅ－ａｎｇｌｅ?ＸＲＤ（Ｂ）?ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ??３．３．２?Ｎ２吸附－脫附測試??圖３－６為樣品的Ｎ２吸附－脫附等溫線及孔徑分布圖。所有樣品的吸附－脫附等溫線均為??典型的ＩＶ型吸附等溫線
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曹華;;加味當(dāng)歸飲治療慢性蕁麻疹（CU）的療效及對患者免疫指標(biāo)、生活質(zhì)量的影響[J];內(nèi)蒙古中醫(yī)藥;2019年10期

2 張利昌;王嬋;;Cu與稀HNO_3反應(yīng)及NO性質(zhì)的實驗改進(jìn)[J];中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考;2017年04期

3 羅敏;徐敏;王海軍;;KSCN適合用作檢驗Cu與FeCl_3發(fā)生反應(yīng)的試劑嗎?[J];中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考;2017年15期

4 王壽兵;徐紫然;馬小雪;樊正球;張潔;;Cu~(2+)對銅綠微囊藻生長及葉綠素?zé)晒庵饕獏?shù)的影響研究[J];中國環(huán)境科學(xué);2016年12期

5 胡文云;趙楠;;改性花生殼吸附廢水中Cu~(2+)的研究[J];武漢輕工大學(xué)學(xué)報;2016年04期

6 李欣雨;夏建國;李琳佳;宋承遠(yuǎn);;低分子量有機(jī)酸對茶園土壤團(tuán)聚體吸附Cu~(2+)的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2017年02期

7 王康;汪莉;邢奕;洪晨;司艷曉;張瑩瑩;沈茜;趙曉明;;改良劑對土壤中Cu形態(tài)變化的影響[J];環(huán)境工程學(xué)報;2017年02期

8 龍良俊;王里奧;余純麗;魏星躍;卓琳;;改性污泥腐殖酸的表征及其對Cu~(2+)的吸附特性[J];中國環(huán)境科學(xué);2017年03期

9 王麗;張大偉;;類鋰Cu~(26+)離子1s~2np態(tài)能量值與量子數(shù)虧損規(guī)律的研究[J];延邊大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年01期

10 陳薇薇;郭平;陳濤;楊平;張文卿;;黑土對Cu~(2+)的吸附作用及其影響因素[J];首都師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2017年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄧家良;Cu(111)表面低維結(jié)構(gòu)的掃描隧道顯微學(xué)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

2 姚瑤;Cu_(1.8)S復(fù)合、Cu_2S摻雜調(diào)控及其熱電性能研究[D];北京科技大學(xué);2019年

3 王勛;Cu、Zn、Sr同位素在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)和晚泥盆世生物大滅絕時期古海洋環(huán)境中的應(yīng)用[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2018年

4 呂龍;改性磁性殼聚糖吸附材料的制備及其處理水中Pb~(2+)/Cu~(2+)的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2018年

5 戚建華;食品加工剩余物板栗殼的利用：Cu（Ⅱ）的生物吸附和天然色素的提取、分級與表征[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

6 徐勤松;黑藻對水體Cd、Cu、Zn污染的反應(yīng)機(jī)制研究[D];南京師范大學(xué);2004年

7 楊志彪;水體Cu～（2+）對中華螯蟹（Eriocheir sinensis）毒性作用機(jī)制的研究[D];華東師范大學(xué);2005年

8 王丹丹;蚯蚓及蚓糞對植物修復(fù)Cu、Zn污染土壤的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

9 袁龍飛;三元巨介電陶瓷XO-CuO-TiO_2(XO=CdO,TaO_(2.5))的制備及Cu偏析對介電性能的影響[D];吉林大學(xué);2019年

10 李蜜;水生植物基生物炭的酸堿性、堿（土）金屬浸出性及對Cu(Ⅱ)的吸附效應(yīng)[D];上海大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 邢鵬;機(jī)械研磨法合成Cu摻雜ZIF-8納米晶及催化研究[D];山西大學(xué);2019年

2 田薪成;復(fù)合改性殼聚糖對水中Cu（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）的吸附研究[D];長安大學(xué);2019年

3 楊璐;乙炔水合制乙醛液相Cu基催化體系的研究[D];石河子大學(xué);2019年

4 王義;UV/氯高級氧化體系去除Cu（Ⅱ）絡(luò)合物的效能與機(jī)理[D];溫州大學(xué);2019年

5 李昉澤;木薯渣基生物質(zhì)炭對磚紅壤的改良及其對Cu、Cd及抗生素的吸附性能研究[D];海南大學(xué);2016年

6 劉煥;小分子有機(jī)酸對復(fù)墾土壤Cu的吸附解吸動力學(xué)研究[D];安徽理工大學(xué);2019年

7 張麗麗;Ce、Cu改性Zr-SBA-15的制備及其吸附脫硫性能研究[D];揚州大學(xué);2019年

8 孟杰;雙功能抑制劑RK10對Cu~(2+)介導(dǎo)的β-淀粉樣蛋白聚集的抑制作用[D];天津大學(xué);2018年

9 樂帆程;相分離型低膨脹Cu基合金的設(shè)計、制備與性能研究[D];廈門大學(xué);2018年

10 王凱;原位表征Cu納米顆粒在原子尺度上的表面熔化行為[D];天津理工大學(xué);2019年

本文編號：2853014