用于燃料油深度脱硫的吸附新材料讲座PPT.ppt

,用于燃料油深度脱硫的 吸附新材料,目 录,环保,汽油的硫污染,硫化氢,硫醇,硫醚,二硫化物,噻吩,有机硫,加氢脱硫,物理吸附脱硫,反应吸附脱硫,选择性吸附脱硫（ 络合吸附）,一 课题研究背景,氧化脱硫,吸附脱硫,脱硫,吸附脱硫优点,操作条件温和,脱硫效果好,成本低,络合吸附法,稀土化合物ceo2,以fe3o4颗粒为核心,包覆多孔sio2外壳,在其孔道内引入ceo2,利用fe3o4磁性回收,当过渡金属原子带有电负性较大的配体时,由于电子云偏向电负性较大的配体, 使得金属带部分正电荷, 导致金属最外层s 轨道变空, 因此具有接受电子的能力。当这样的金属与具有电子的吸附质分子接触时, 易于接受吸附质所提供的电子, 形成 键。与此同时, 金属将外层过多的d 电子反馈到吸附质空的高能反键*轨道上, 形成反馈键。-键的协同作用使金属同吸附质分子间的键合作用增强, 发生络合吸附作用。,2.1 络合吸附原理,二 实验部分,a,b,c,d,e,f,g,h,i,2.2 实验药品,六水和硝酸亚铈,无水三氯化铁,无水乙酸钠,无水柠檬酸钠,无水乙醇,乙二醇,十六烷基三甲基 溴化铵(ctab),正硅酸四乙酯,氨水,2.3 实验操作,2.3.1 fe3o4的制备与保存,80ml乙二醇,2.600g无水三氯化铁,磁力搅拌,4.0g无水醋酸钠,1.0g无水柠檬酸纳,0.51h,磁力搅拌,0.5h,无固体颗粒溶液,放入塑料反应釜,放入烘箱,2000c 10h,fe3o4,玻璃棒搅匀,吸取6.5ml,塑料锥形试管,样液1,2.3.2 包裹ctab模版剂和正硅酸四乙酯,样液1,水、无水乙醇,轮流洗三次,60ml无水乙醇,80ml水,超声波震荡没有泡沫,加入1ml氨水,30以下超声波震荡120分钟,0.300gctab,超声波震荡15分钟,用移液枪滴加0.3ml正硅酸四乙酯,样液2,2.3 实验操作,2.3.3 制备具有良好磁性的多孔载体,水和无水乙醇75ml,轮流洗三次,加入10ml乙醇,烘箱内60烘干乙醇,放入管式炉焙烧120分钟,350、高压空气,棕褐色粉末状固体fe3o4 sio2颗粒,样液2,2.3.4 使用浸渍法讲硝酸亚铈分散在孔道内,fe3o4 sio2粉末,六水合硝酸亚铈,微量去离子水,超声波震荡,3分钟,甲基硅油 80蒸干,机械搅拌,继续加热15分钟,完全干燥,中间产品,2.3 实验操作,2.3.5 吸附剂的激活和分布,中间产品,放入管式炉,500下焙烧300min,高压空气 2/min,x- ceo2- fe3o4 sio2粉末,2.3 实验操作,2.3.6 模型油的制备,5ml噻吩,45ml异辛烷,50ml的容量瓶,稀释100倍,噻吩浓度为550ppm的模型油,(含硫浓度0.0557ppm),x-ceo2-fe3o4sio2粉末,10ml模型油,1h混合,每10分钟 震荡,上清液离心,色谱分析1,模型油,色谱分析2,对比,5分钟,2.4 实验结果的检测,三 结果与讨论,3.1 相关计算,3.1.1 制备fe3o4过程中涉及的计算,总共制备的fe3o4质量为：m(fe3o4)= 1/32.6/162231=1.2358 g 共制备806.56.5=12.3取整为12试管 每试管含有fe3o4质量为： 1.235812= 0.1004 g,3.1.2 合成含噻吩模型油中涉及的计算,已知噻吩的摩尔质量84.14 g/mol,密度为1=1.065 g/ml； 异辛烷的密度为2=0.691 g/ml 硫元素的浓度为： w=(51.06532/64)/(51.065+450.691)=0.0557 ppm,3.1.3 使用浸渍法将ceo2分散入介孔通道过程中涉及的计算,nceo2=nce(no3)36h2o x-ceo2-fe3o4sio2. x为ceo2与sio2的摩尔比，即 x=（n(ceo2)）/(n(sio2)100% 六水合硝酸亚铈的质量计算： 正硅酸四乙酯摩尔质量为 m1=208.33g/mol 密度为 =0.934g/ml 六水合硝酸亚铈的摩尔质量为 m2=434.22g/mol 每份实验组加入0.3ml正硅酸四乙酯（缩写为teos），则有： n(sio2)=n(teos)= 0.30.934/208.33=0.001344(mol) nce(no3)36h2o=x n(sio2)=0.001344x mce(no3)36h2o=434.220.001344x=0.5840x x取值为：10.0、5.0、2.5、2.0、1.5，对应各组六水合硝酸亚铈的称取 量为0.0588g、0.0312g、0.0156g、0.0116g。,3.1 相关计算,3.2 sem和tem分析,图1（a）（b）分别为fe3o4颗粒和fe3o4 sio2颗粒的扫描电子显微镜（sem）图片。 图1（c） 颗粒的扫描电子显微镜（sem）图片。 图1（c）（d）均为fe3o4的透射电子显微镜图（tem）。,3.3 对广角xrd图谱分析,图2 由下至上分别是fe3o4颗粒、fe3o4sio2颗粒和ce-fe3o4sio2颗粒广角xrd图谱,3.4 孔道特性分析,图3(a)为n2等温吸附脱附曲线,图3(b)为fe3o4sio2孔道大小分布曲线,3.4 孔道特性分析,3.5 对红外光谱图进行分析,图4自上至下分别为ctab模版剂、fe3o4 sio2颗粒、尚未烧去模版剂的fe3o4 ctab/ sio2颗粒和fe3o4的红外线光谱。,图4,3.6 磁性检测,图5,图5(a)(b)(c)是ceo2 - fe3o4m sio2在去离子水中分散。 图5(d)(e)(f)是在模型油中分散。 图5(b)(e)是在小瓶右