Ag/Fe 3 O 4 @SiO 2 磁性納米吸附劑的制備及其汽油深度脫硫性能
發(fā)布時間:2021-07-15 11:08
城市中大氣污染問題日益嚴(yán)峻,汽車尾氣排放是污染源之一,降低汽車尾氣中的硫氧化物排放量,對于改善空氣質(zhì)量至關(guān)重要。而降低汽油中硫含量是控制硫氧化物排放量的有效手段。催化加氫是汽油脫硫的主要方法,但對穩(wěn)定性高的噻吩及其衍生物脫除效果較差,而吸附法操作條件溫和、不降低汽油的辛烷值并且可以深度脫除硫化物。傳統(tǒng)吸附劑成型后,其顆粒一般在毫米至厘米級,傳質(zhì)阻力大,如不對其進(jìn)行成型,又會造成分離困難的問題。相反,磁性納米吸附劑傳質(zhì)快,帶有磁性容易分離回收。基于此,本論文制備一種汽油深度脫硫用Ag/Fe3O4@SiO2核殼結(jié)構(gòu)的磁性納米吸附劑,考察Fe3O4和Fe3O4@SiO2載體制備過程中的影響因素,并進(jìn)行優(yōu)化,再通過浸漬法負(fù)載活性組分制得吸附劑并對市售汽油進(jìn)行靜態(tài)吸附脫硫考察其脫硫效果。首先采用溶劑熱法制得了單分散納米Fe3O4磁性顆粒,并考察了反應(yīng)物濃度、檸檬酸鈉濃度、醋酸鈉濃度、鐵源濃度、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等影響因素對Fe3O4形貌和磁性的影響并分析其原因,發(fā)現(xiàn)在固定乙二醇用量為60 mL的前提下,加入無水三氯化鐵12 mmol,醋酸鈉36 mmol,無水檸檬酸鈉3 mmol,200℃下,反...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 課題背景
1.2 磁性納米Fe_3O_4的制備方法
1.2.1 共沉淀法
1.2.2 微乳液法
1.2.3 氧化還原法
1.2.4 高溫?zé)岱纸夥?br> 1.2.5 溶膠凝膠法
1.2.6 水熱法
1.2.7 溶劑熱法
1.3 磁性納米復(fù)合材料的制備
1.3.1 有機(jī)物修飾的磁性納米復(fù)合材料
1.3.2 無機(jī)物修飾的磁性納米復(fù)合材料
1.4 磁性納米復(fù)合材料的應(yīng)用
1.4.1 催化領(lǐng)域
1.4.2 生物醫(yī)藥領(lǐng)域
1.4.3 環(huán)保領(lǐng)域
1.5 論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 樣品制備
2.3.1 磁性納米Fe_3O_4的制備
2.3.2 磁性Fe_3O_4@ Si O_2核殼復(fù)合微球的制備
2.3.3 磁性Ag/Fe_3O_4@ Si O_2吸附劑的制備
2.4 樣品表征
2.4.1 XRD表征
2.4.2 氮吸附表征
2.4.3 VSM表征
2.4.4 SEM/EDS表征
2.4.5 TEM表征
2.4.6 TG-DTG表征
2.4.7 全硫分析
2.4.8 FT-IR表征
2.4.9 ICP表征
2.4.10 XPS表征
2.5 Ag/ Fe_3O_4@ SiO_2吸附劑的脫硫活性評價
2.6 Ag/ Fe_3O_4@ SiO_2吸附劑的再生
第三章 制備條件對納米Fe_3O_4結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.1 反應(yīng)原理
3.2 反應(yīng)物濃度的影響
3.3 檸檬酸鈉的影響
3.4 醋酸鈉的影響
3.5 鐵源濃度影響
3.6 時間影響
3.7 溫度影響
3.8 球型納米Fe_3O_4的結(jié)構(gòu)和性能
3.9 小結(jié)
第四章 制備條件對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2核殼微球結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.1 Fe_3O_4@ mSiO_2的制備
4.2 CTAB用量對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.3 TEOS用量對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.4 氨水用量對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.5 時間對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.6 溫度對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.7 轉(zhuǎn)速對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.8 Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析
4.9 核殼復(fù)合微球磁性能分析
4.10小結(jié)
第五章 Ag/Fe_3O_4@ SiO_2吸附劑的脫硫性能
5.1 不同吸附劑的脫硫性能
5.2 載體浸漬前后的變化
5.3 吸附劑的再生性能
5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與建議
6.1 論文總結(jié)
6.2 今后工作建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]血紅蛋白-Fe3O4-CaCO3三維生物納米復(fù)合材料的特性及在生物傳感中的應(yīng)用[J]. 谷苗苗,朱俊杰. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]可回收Fe3O4@SiO2-Ag磁性納米微球?qū)θ玖衔廴疚锏目焖倜撋幚恚ㄓ⑽模J]. 孫麗娟,何疆,安松松,張軍偉,鄭金敏,任棟. 催化學(xué)報(bào). 2013(07)
[3]介孔SiO2負(fù)載的納米金及其催化應(yīng)用[J]. 李麗,季偉捷,區(qū)澤棠. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(09)
[4]制備超順磁性Fe3O4納米粒子的研究進(jìn)展[J]. 李冬梅,徐光亮. 中國粉體技術(shù). 2008(04)
[5]催化臭氧氧化法處理甲醛廢水[J]. 于欣,劉洪波,孔令江,馮濤. 化工環(huán)保. 2007(01)
[6]生物相容Fe3O4磁性納米顆粒的合成及應(yīng)用[J]. 李文兵,周蓬蓬,余龍江,朱敏,魯明波. 現(xiàn)代化工. 2006(S1)
[7]載銅5A分子篩在汽油模擬體系中脫硫性能的研究[J]. 馮輝,曾勇平,居沈貴. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[8]汽油深度脫硫吸附劑的制備及其性能評價[J]. 郭坤,王蘭芝,侯凱湖. 石油煉制與化工. 2006(02)
[9]雙微乳液法制備納米磁性Fe3O4粉體的研究[J]. 宋麗賢,盧忠遠(yuǎn),廖其龍. 功能材料. 2005(11)
[10]不同尺寸Fe3O4磁性顆粒的制備和表征[J]. 周潔,馬明,張宇,顧寧. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
本文編號:3285589
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 課題背景
1.2 磁性納米Fe_3O_4的制備方法
1.2.1 共沉淀法
1.2.2 微乳液法
1.2.3 氧化還原法
1.2.4 高溫?zé)岱纸夥?br> 1.2.5 溶膠凝膠法
1.2.6 水熱法
1.2.7 溶劑熱法
1.3 磁性納米復(fù)合材料的制備
1.3.1 有機(jī)物修飾的磁性納米復(fù)合材料
1.3.2 無機(jī)物修飾的磁性納米復(fù)合材料
1.4 磁性納米復(fù)合材料的應(yīng)用
1.4.1 催化領(lǐng)域
1.4.2 生物醫(yī)藥領(lǐng)域
1.4.3 環(huán)保領(lǐng)域
1.5 論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 樣品制備
2.3.1 磁性納米Fe_3O_4的制備
2.3.2 磁性Fe_3O_4@ Si O_2核殼復(fù)合微球的制備
2.3.3 磁性Ag/Fe_3O_4@ Si O_2吸附劑的制備
2.4 樣品表征
2.4.1 XRD表征
2.4.2 氮吸附表征
2.4.3 VSM表征
2.4.4 SEM/EDS表征
2.4.5 TEM表征
2.4.6 TG-DTG表征
2.4.7 全硫分析
2.4.8 FT-IR表征
2.4.9 ICP表征
2.4.10 XPS表征
2.5 Ag/ Fe_3O_4@ SiO_2吸附劑的脫硫活性評價
2.6 Ag/ Fe_3O_4@ SiO_2吸附劑的再生
第三章 制備條件對納米Fe_3O_4結(jié)構(gòu)和性能的影響
3.1 反應(yīng)原理
3.2 反應(yīng)物濃度的影響
3.3 檸檬酸鈉的影響
3.4 醋酸鈉的影響
3.5 鐵源濃度影響
3.6 時間影響
3.7 溫度影響
3.8 球型納米Fe_3O_4的結(jié)構(gòu)和性能
3.9 小結(jié)
第四章 制備條件對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2核殼微球結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.1 Fe_3O_4@ mSiO_2的制備
4.2 CTAB用量對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.3 TEOS用量對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.4 氨水用量對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.5 時間對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.6 溫度對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.7 轉(zhuǎn)速對Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.8 Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析
4.9 核殼復(fù)合微球磁性能分析
4.10小結(jié)
第五章 Ag/Fe_3O_4@ SiO_2吸附劑的脫硫性能
5.1 不同吸附劑的脫硫性能
5.2 載體浸漬前后的變化
5.3 吸附劑的再生性能
5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與建議
6.1 論文總結(jié)
6.2 今后工作建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]血紅蛋白-Fe3O4-CaCO3三維生物納米復(fù)合材料的特性及在生物傳感中的應(yīng)用[J]. 谷苗苗,朱俊杰. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]可回收Fe3O4@SiO2-Ag磁性納米微球?qū)θ玖衔廴疚锏目焖倜撋幚恚ㄓ⑽模J]. 孫麗娟,何疆,安松松,張軍偉,鄭金敏,任棟. 催化學(xué)報(bào). 2013(07)
[3]介孔SiO2負(fù)載的納米金及其催化應(yīng)用[J]. 李麗,季偉捷,區(qū)澤棠. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(09)
[4]制備超順磁性Fe3O4納米粒子的研究進(jìn)展[J]. 李冬梅,徐光亮. 中國粉體技術(shù). 2008(04)
[5]催化臭氧氧化法處理甲醛廢水[J]. 于欣,劉洪波,孔令江,馮濤. 化工環(huán)保. 2007(01)
[6]生物相容Fe3O4磁性納米顆粒的合成及應(yīng)用[J]. 李文兵,周蓬蓬,余龍江,朱敏,魯明波. 現(xiàn)代化工. 2006(S1)
[7]載銅5A分子篩在汽油模擬體系中脫硫性能的研究[J]. 馮輝,曾勇平,居沈貴. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[8]汽油深度脫硫吸附劑的制備及其性能評價[J]. 郭坤,王蘭芝,侯凱湖. 石油煉制與化工. 2006(02)
[9]雙微乳液法制備納米磁性Fe3O4粉體的研究[J]. 宋麗賢,盧忠遠(yuǎn),廖其龍. 功能材料. 2005(11)
[10]不同尺寸Fe3O4磁性顆粒的制備和表征[J]. 周潔,馬明,張宇,顧寧. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
本文編號:3285589
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