出于對(duì)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展考慮,近年來(lái)包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)相繼出臺(tái)了嚴(yán)苛的柴油標(biāo)準(zhǔn),對(duì)柴油中硫化物的含量作出了明確的限制。因此,氧化脫硫技術(shù)作為一類(lèi)反應(yīng)條件溫和、對(duì)加氫脫硫中難脫除的二苯并噻吩類(lèi)硫化物脫硫效率高的新型脫硫技術(shù)引起了研究者們廣泛的關(guān)注。本文工作以“三維多孔氮化碳負(fù)載釩基催化劑”為中心,設(shè)計(jì)建立一種以空氣中的分子氧作為氧化劑、實(shí)現(xiàn)對(duì)模型油中不同二苯并噻吩類(lèi)含硫化合物深度脫除的氧化脫硫體系,并對(duì)其反應(yīng)路徑和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究推測(cè)。本工作研究主要內(nèi)容如下:（1）利用溶劑熱法制備了不同負(fù)載量的三維多孔氮化碳負(fù)載釩基離子液體（V-IL/3D g-C₃N₄）負(fù)載型催化劑。運(yùn)用紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、N₂吸脫附實(shí)驗(yàn)等表征手段對(duì)所得負(fù)載型催化劑的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了考察。親油性的釩基離子液體與三維多孔氮化碳相結(jié)合,解決了多相氧化反應(yīng)體系中的傳質(zhì)問(wèn)題以及活性中心釩基離子液體分離再生的問(wèn)題。通過(guò)活性實(shí)驗(yàn)的考察可以發(fā)現(xiàn):以空氣中O₂

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

常見(jiàn)二苯并噻吩類(lèi)硫化物的結(jié)構(gòu)

三維多孔氮化碳負(fù)載釩基催化劑的構(gòu)筑及其催化氧化柴油深度脫硫的研究4圖1.2加氫脫硫流程示意圖[20]Fig.1.2AschematicdiagramofHDSprocess1.3柴油非加氫脫硫技術(shù)非加氫脫硫技術(shù)是指反應(yīng)過(guò)程中不需要?dú)錃獾膮⑴c，對(duì)反應(yīng)過(guò)程的溫度、壓力等反應(yīng)條件要求較低的柴油脫硫技術(shù)。這些脫硫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在溫和條件下對(duì)較難脫除的二苯并噻吩類(lèi)含硫化合物的深度脫除。本節(jié)將對(duì)一些非加氫脫硫技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。1.3.1萃取脫硫技術(shù)萃取脫硫技術(shù)（EDS）是一種新興的脫硫技術(shù)，其主要利用相似相溶的原理，通過(guò)液-液萃取的方式利用萃取劑將柴油中溶解度較大的硫化物溶解，再通過(guò)蒸餾、重力分離等方式分離萃取劑從而實(shí)現(xiàn)脫硫的效果[21-23]。相較于加氫脫硫技術(shù)，EDS可以實(shí)現(xiàn)在常溫常壓的工藝條件下進(jìn)行脫硫，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)能耗要求較低，因而表現(xiàn)出巨大的工業(yè)應(yīng)用前景[24,25]。萃取脫硫技術(shù)的關(guān)鍵核心是尋找高效綠色的萃取溶劑。傳統(tǒng)的萃取劑通常為乙腈、N、N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜和吡咯烷酮等有機(jī)溶劑[26-28]。這些傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑揮發(fā)性強(qiáng)，在大規(guī)模生產(chǎn)的過(guò)程中極易造成揮發(fā)產(chǎn)生毒性。為了避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，離子液體萃取體系和低共熔溶劑萃取體系應(yīng)運(yùn)而生。1.3.1.1離子液體萃取脫硫離子液體是一種由陽(yáng)離子和陰離子組成的熔融鹽，其蒸汽壓可忽略不計(jì)，易

三維多孔氮化碳負(fù)載釩基催化劑的構(gòu)筑及其催化氧化柴油深度脫硫的研究6圖1.3生物脫硫路徑示意圖[45]Fig.1.3ThediagramofbiologicaldesulfurizationpathwaySun等[46]利用介孔磁性載體對(duì)脫硫菌株進(jìn)行負(fù)載，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)負(fù)載固化后的脫硫菌株表現(xiàn)出更加優(yōu)越的脫硫性能；Elmi等[47]培養(yǎng)出的FM菌株可以實(shí)現(xiàn)7天內(nèi)在30℃條件下對(duì)含硫底物DBT的99%脫除率；Luo等[48]成功培養(yǎng)出可以同時(shí)利用有機(jī)硫化物和無(wú)機(jī)硫化物生長(zhǎng)的小球諾卡氏菌株。迄今為止生物脫硫技術(shù)已經(jīng)證明其脫硫性能的獨(dú)特性，但生物脫硫也存在一些亟需解決的問(wèn)題：（1）如何有效地優(yōu)化選擇能夠進(jìn)行脫硫的微生物菌株[49]；（2）在選擇生物催化劑的時(shí)候一方面要考慮其生物脫硫的活性，另一方面也要考慮如何提高其壽命周期，降低處理成本[50]。1.3.3吸附脫硫技術(shù)吸附脫硫技術(shù)（ADS）主要分為物理吸附和化學(xué)吸附兩類(lèi)，其利用吸附材料與油品中含硫化合物分子的相互作用，實(shí)現(xiàn)吸附劑對(duì)硫化物的吸附進(jìn)而分離硫化物。其具有操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、不影響油品質(zhì)量等特點(diǎn)，在油品中硫含量極低的情況下表現(xiàn)出明顯優(yōu)越性[51]。吸附脫硫技術(shù)的關(guān)鍵是吸附劑的選擇，吸附劑吸附容量的大小直接關(guān)系到吸附脫硫的效果。目前已報(bào)道的吸附劑主要有分子篩、多孔碳、金屬有機(jī)框架材料等。1.3.3.1分子篩吸附分子篩是一類(lèi)結(jié)晶硅鋁酸鹽，其內(nèi)部因鋁原子和硅原子共用一個(gè)氧原子從而構(gòu)成了三維孔道結(jié)構(gòu)。分子篩具有較高比表面積、孔道結(jié)構(gòu)比較整齊、熱穩(wěn)定性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]燃油選擇性吸附脫硫的多孔材料研究進(jìn)展[J]. 肖永厚,朱科潤(rùn),董曉瑩,賀高紅.  化工進(jìn)展. 2020(06)
[2]催化裂化汽油加氫脫硫技術(shù)進(jìn)展[J]. 周欽.  石化技術(shù). 2019(12)
[3]柴油氧化脫硫技術(shù)研究[J]. 張霞,王海波,勾連科,彭紹忠.  煉油技術(shù)與工程. 2019(10)
[4]原位相分離合成V2O5/Fe2V4O13納米復(fù)合材料及其儲(chǔ)鈉性能[J]. 周鵬,盛進(jìn)之,高崇偉,董君,安琴友,麥立強(qiáng).  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2020(05)
[5]汽油萃取脫硫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張偉偉,侯俠,李衛(wèi)衛(wèi),齊晶晶,徐生杰,王建強(qiáng),蘇曉云.  云南化工. 2019(07)
[6]清潔油品生產(chǎn)中溶劑萃取分離技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張宇豪,王永濤,陳豐,趙亮,高金森,徐春明,郝天臻,王曉琴.  中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2018(04)
[7]AgI/h-MoO3異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑及其模擬燃油光催化氧化脫硫活性[J]. 甄延忠,王杰,付夢(mèng)溪,張應(yīng)錚,付峰.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]滿足國(guó)V汽油標(biāo)準(zhǔn)的汽油加氫脫硫工藝最新進(jìn)展[J]. 婁永峰.  山東化工. 2016(18)
[9]高分散加氫脫硫催化劑制備及其對(duì)二苯并噻吩的催化性能（英文）[J]. 郝靚,熊光,劉麗萍,龍化云,靳鳳英,王祥生.  催化學(xué)報(bào). 2016(03)
[10]氨基介孔磁性載體在柴油生物脫硫中的應(yīng)用[J]. 孫昭玥,張秀霞,鄭西來(lái),郭文浩,韓康,夏璐.  化工環(huán)保. 2015(06)



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