Cu-β/SBA-15的制備及其吸附脫硫性能
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 17:21
以β/SBA-15復(fù)合分子篩為載體,采用浸漬法制備Cu-β/SBA-15吸附劑,利用XRD、N2吸附-脫附、NH3-TPD、Py-FTIR和TG-DTA等技術(shù)手段對(duì)吸附劑進(jìn)行表征分析。以模擬柴油為原料,采用靜態(tài)吸附法考察制備條件對(duì)Cu-β/SBA-15吸附脫硫性能的影響。結(jié)果表明,Cu負(fù)載量為15%、焙燒溫度400℃、焙燒時(shí)間5h時(shí),所制備的Cu-β/SBA-15吸附劑硫容量最高;在該條件下制備的Cu-β/SBA-15能夠很好地保持β/SBA-15的微-介孔復(fù)合結(jié)構(gòu);β分子篩次級(jí)結(jié)構(gòu)單元的引入提高了Cu-β/SBA-15吸附劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進(jìn)而提高了其再生性能。
【文章來源】:石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2017,33(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1SBA-15和不同Cu負(fù)載量的Cu-β/SBA-15樣品的小角XRD譜圖
品的大角XRD譜圖。由圖2看到,當(dāng)Cu負(fù)載量小于20%時(shí),未發(fā)現(xiàn)CuO的特征峰(2θ為34.3°、38.6°、48.8°、58.4°、61.5°、66.2°、68.3°),只是復(fù)合分子篩樣品的衍射峰強(qiáng)度減弱,說明Cu高度分散在分子篩表面,未形成金屬團(tuán)簇;當(dāng)Cu負(fù)載量增加至20%時(shí)出現(xiàn)CuO物種的特征峰,說明當(dāng)負(fù)載量過大時(shí),Cu可能在分子篩表面分散不均勻,從而形成金屬團(tuán)簇。2.1.2N2吸附-脫附(BET)表征圖3和表1為不同樣品的低溫N2吸附-脫附等溫線和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果。由圖3可知,β分子篩呈現(xiàn)圖2CuO、β/SBA-15和不同Cu負(fù)載量的Cu-β/SBA-15樣品的大角XRD譜圖Fig.2BigangleXRDpatternsofCuO,β/SBA-15andCu-β/SBA-15withdifferentCuloadings(1)CuO;(2)β/SBA-15;(3)5%Cu-β/SBA-15;(4)10%Cu-β/SBA-15;(5)15%Cu-β/SBA-15;(6)20%Cu-β/SBA-15Ⅰ型等溫線的特征,孔道結(jié)構(gòu)單一[16]。與SBA-15不同的是,在較低的相對(duì)壓力(p/p0)范圍內(nèi),β/SBA-15和Cu-β/SBA-15復(fù)合分子篩呈現(xiàn)典型的Ⅰ型微孔吸附曲線,等溫線從原點(diǎn)開始急劇上升,表明微孔被完全充滿;在0.10<p/p0<0.60區(qū)間,吸附曲線緩慢上升,這
nm左右,介孔孔徑在6.42nm左右;Cu-β/SBA-15復(fù)合分子篩樣品的微孔孔徑在0.63nm左右,介孔孔徑在6.36nm左右。β/SBA-15和Cu-β/SBA-15這2個(gè)復(fù)合分子篩樣品均具有微-介孔的復(fù)合結(jié)構(gòu),且孔徑分布較均勻,說明Cu的引入沒有破壞β/SBA-15復(fù)合分子篩的微-介孔復(fù)合結(jié)構(gòu),Cu負(fù)載在β/SBA-15表面在一定程度上增加了復(fù)合分子篩的孔壁厚度,從而減小了復(fù)合分子篩樣品的孔徑。圖4β/SBA-15和Cu-β/SBA-15樣品的孔徑分布Fig.4Poresizedistributionofβ/SBA-15andCu-β/SBA-15samples(1)β/SBA-15;(2)Cu-β/SBA-152.1.3NH3-TPD表征圖5為不同樣品的NH3-TPD譜圖。由圖5可知,Cu-SBA-15、β/SBA-15和Cu-β/SBA-153個(gè)樣品都有100~300℃和350~500℃的2個(gè)NH3脫附峰,分別代表分子篩的弱酸性位和強(qiáng)酸性位。純SBA-15幾乎沒有酸性,SBA-15負(fù)載Cu后,吸附劑的酸性發(fā)生變化,說明Cu與載體發(fā)生了作用;β-SBA-15復(fù)合分子篩的酸性也發(fā)生了明顯的變化,表明β分子篩的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元進(jìn)入了復(fù)合分子篩的骨架;β/SBA-15負(fù)載Cu后,弱酸性位向低溫方向移動(dòng),酸強(qiáng)度有所降低。Cu-β/SBA-15的弱酸量明顯大于Cu-SBA-15和β/
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sr-ZSM-5-SBA-15復(fù)合分子篩的制備[J]. 詹金友,張璐璐,孫堯,沈健,王雷. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(05)
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[4]MCM-41分子篩負(fù)載亞硒核過氧鎢酸鹽催化劑催化二苯并噻吩氧化脫硫(英文)[J]. 謝東,何其慧,蘇陽洋,王童薇,許仁富,胡柏星. 催化學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]雙金屬改性ZSM-5/L復(fù)合分子篩的制備及其催化芳構(gòu)化反應(yīng)性能[J]. 張若杰,萬海,張樂,宋麗娟. 石油煉制與化工. 2015(07)
[6]Mn/Al-SBA-15的制備及吸附脫硫性能[J]. 紀(jì)桂杰,張耀兵,付寧寧,唐磊,劉鵬,沈健. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[7]金屬改性分子篩吸附脫硫研究新進(jìn)展[J]. 紀(jì)桂杰,沈健,楊麗娜,張耀兵,付寧寧,劉鵬,唐磊. 應(yīng)用化工. 2014(11)
[8]復(fù)合分子篩β/SBA-15的合成及表征[J]. 徐新龍,沈健. 精細(xì)化工. 2014(05)
[9]非加氫脫硫技術(shù)研究進(jìn)展及其在原油預(yù)脫硫中的應(yīng)用展望[J]. 鄭凱元,曲鳳嬌,陳英杰,劉東,李雯,鄒京倫,侯緒連. 化工進(jìn)展. 2013(12)
[10]柴油超深度加氫脫硫催化劑的開發(fā)及應(yīng)用[J]. 方向晨,郭蓉,楊成敏. 催化學(xué)報(bào). 2013(01)
碩士論文
[1]Beta分子篩孔道尺寸對(duì)其吸附脫硫性能影響的研究[D]. 楊瀟健.大連理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3385769
【文章來源】:石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2017,33(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1SBA-15和不同Cu負(fù)載量的Cu-β/SBA-15樣品的小角XRD譜圖
品的大角XRD譜圖。由圖2看到,當(dāng)Cu負(fù)載量小于20%時(shí),未發(fā)現(xiàn)CuO的特征峰(2θ為34.3°、38.6°、48.8°、58.4°、61.5°、66.2°、68.3°),只是復(fù)合分子篩樣品的衍射峰強(qiáng)度減弱,說明Cu高度分散在分子篩表面,未形成金屬團(tuán)簇;當(dāng)Cu負(fù)載量增加至20%時(shí)出現(xiàn)CuO物種的特征峰,說明當(dāng)負(fù)載量過大時(shí),Cu可能在分子篩表面分散不均勻,從而形成金屬團(tuán)簇。2.1.2N2吸附-脫附(BET)表征圖3和表1為不同樣品的低溫N2吸附-脫附等溫線和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果。由圖3可知,β分子篩呈現(xiàn)圖2CuO、β/SBA-15和不同Cu負(fù)載量的Cu-β/SBA-15樣品的大角XRD譜圖Fig.2BigangleXRDpatternsofCuO,β/SBA-15andCu-β/SBA-15withdifferentCuloadings(1)CuO;(2)β/SBA-15;(3)5%Cu-β/SBA-15;(4)10%Cu-β/SBA-15;(5)15%Cu-β/SBA-15;(6)20%Cu-β/SBA-15Ⅰ型等溫線的特征,孔道結(jié)構(gòu)單一[16]。與SBA-15不同的是,在較低的相對(duì)壓力(p/p0)范圍內(nèi),β/SBA-15和Cu-β/SBA-15復(fù)合分子篩呈現(xiàn)典型的Ⅰ型微孔吸附曲線,等溫線從原點(diǎn)開始急劇上升,表明微孔被完全充滿;在0.10<p/p0<0.60區(qū)間,吸附曲線緩慢上升,這
nm左右,介孔孔徑在6.42nm左右;Cu-β/SBA-15復(fù)合分子篩樣品的微孔孔徑在0.63nm左右,介孔孔徑在6.36nm左右。β/SBA-15和Cu-β/SBA-15這2個(gè)復(fù)合分子篩樣品均具有微-介孔的復(fù)合結(jié)構(gòu),且孔徑分布較均勻,說明Cu的引入沒有破壞β/SBA-15復(fù)合分子篩的微-介孔復(fù)合結(jié)構(gòu),Cu負(fù)載在β/SBA-15表面在一定程度上增加了復(fù)合分子篩的孔壁厚度,從而減小了復(fù)合分子篩樣品的孔徑。圖4β/SBA-15和Cu-β/SBA-15樣品的孔徑分布Fig.4Poresizedistributionofβ/SBA-15andCu-β/SBA-15samples(1)β/SBA-15;(2)Cu-β/SBA-152.1.3NH3-TPD表征圖5為不同樣品的NH3-TPD譜圖。由圖5可知,Cu-SBA-15、β/SBA-15和Cu-β/SBA-153個(gè)樣品都有100~300℃和350~500℃的2個(gè)NH3脫附峰,分別代表分子篩的弱酸性位和強(qiáng)酸性位。純SBA-15幾乎沒有酸性,SBA-15負(fù)載Cu后,吸附劑的酸性發(fā)生變化,說明Cu與載體發(fā)生了作用;β-SBA-15復(fù)合分子篩的酸性也發(fā)生了明顯的變化,表明β分子篩的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元進(jìn)入了復(fù)合分子篩的骨架;β/SBA-15負(fù)載Cu后,弱酸性位向低溫方向移動(dòng),酸強(qiáng)度有所降低。Cu-β/SBA-15的弱酸量明顯大于Cu-SBA-15和β/
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[8]復(fù)合分子篩β/SBA-15的合成及表征[J]. 徐新龍,沈健. 精細(xì)化工. 2014(05)
[9]非加氫脫硫技術(shù)研究進(jìn)展及其在原油預(yù)脫硫中的應(yīng)用展望[J]. 鄭凱元,曲鳳嬌,陳英杰,劉東,李雯,鄒京倫,侯緒連. 化工進(jìn)展. 2013(12)
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碩士論文
[1]Beta分子篩孔道尺寸對(duì)其吸附脫硫性能影響的研究[D]. 楊瀟健.大連理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3385769
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