钒酸铋的制备及其光催化氧化脱硫的研究
发布时间：2020-12-14 21:54
近年来,随着地球生态环境问题愈发地严重,人们越来越重视环保方面的问题。燃料油燃烧会产生大量的SOX,严重地危害了生态环境,因此研究人员都在积极地探索具有前景的燃油脱硫技术。燃料油光催化氧化脱硫技术由于具备反应条件温和,工艺简单,废弃物对环境危害小以及对传统加氢脱硫中难以脱除的苯并噻吩类芳香族含硫化合物有着良好脱除效果等优点,成为近年来最有潜力深度脱硫的方法。本论文在基于对燃料油深度脱硫方法进行研究的基础上,通过水热合成法制备出了三种钒酸铋光催化剂,并将这三种催化剂用于以纯O2为氧化剂的光催化氧化脱硫体系中,研究了其对模型油中含硫化合物二苯并噻吩（DBT）的光催化氧化脱除过程,得到的主要研究结论如下:（1）采用水热合成法制备了单斜晶相的BiVO4光催化剂,研究了前驱体pH、水热温度、水热时间等水热反应条件对催化剂光催化活性的影响。当催化剂用量m（BiVO4）/m（模型油）、通气量和光照时间分别为2.8‰,400mL/min和3h时,催化剂的光催化脱硫效果达到了49.1%,反应速率常数为0.2035 h...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 研究背景
1.1.1 燃料油中含硫化合物的主要存在形式
1.1.2 燃料油中脱除含硫化合物的必要性
1.1.3 燃料油中硫含量限制标准的发展阶段
1.2 燃料油脱硫技术研究进展
1.2.1 加氢脱硫技术
1.2.2 光催化氧化脱硫技术
1.3 光催化氧化脱硫催化剂的研究进展
1.3.1 硫化物半导体光催化剂
1.3.2 氮化物半导体光催化剂
1.3.3 金属氧化物半导体光催化剂
1.3.4 铋基半导体光催化剂
1.4 本论文的研究目的和主要研究内容
1.4.1 本论文的研究目的
1.4.2 本论文的主要研究内容
第2章 实验及分析方法
2.1 实验主要仪器与试剂
2.1.1 实验主要仪器
2.1.2 实验主要试剂
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征分析
2.4 催化剂光催化氧化模型油脱硫
第3章 水热法制备钒酸铋催化剂及其光催化氧化脱硫性能的研究
3.1 催化剂制备条件的研究
3.1.1 前驱体pH对催化剂脱硫效果的影响
3.1.2 水热反应温度对催化剂脱硫效果的影响
3.1.3 水热反应时间对催化剂脱硫效果的影响
4的表征分析"> 3.2 BiVO4的表征分析
4的XRD分析"> 3.2.1 BiVO4的XRD分析
4的FE-SEM分析"> 3.2.2 BiVO4的FE-SEM分析
4的UV-Vis分析"> 3.2.3 BiVO4的UV-Vis分析
4光催化氧化脱硫"> 3.3 BiVO4光催化氧化脱硫
4的加入量对脱硫率的影响"> 3.3.1 BiVO4的加入量对脱硫率的影响
3.3.2 光照时间对脱硫率的影响
2的通入量对脱硫率的影响"> 3.3.3 O2的通入量对脱硫率的影响
4光催化氧化脱硫反应动力学分析"> 3.3.4 BiVO4光催化氧化脱硫反应动力学分析
4催化剂的重复使用性分析"> 3.3.5 BiVO4催化剂的重复使用性分析
3.4 本章小结
第4章 钒酸铋/膨润土催化剂的制备及其光催化氧化脱硫性能的研究
4.1 催化剂制备条件的研究
4.1.1 膨润土的加入量对催化剂脱硫效果的影响
4/BTT表征分析"> 4.2 BiVO4/BTT表征分析
4/BTT的FT-IR分析"> 4.2.1 BiVO4/BTT的FT-IR分析
4/BTT的XRD分析"> 4.2.2 BiVO4/BTT的XRD分析
4/BTT的FE-SEM/EDS分析"> 4.2.3 BiVO4/BTT的FE-SEM/EDS分析
4/BTT的UV-Vis分析"> 4.2.4 BiVO4/BTT的UV-Vis分析
4/BTT光催化氧化脱硫"> 4.3 BiVO4/BTT光催化氧化脱硫
4/BTT加入量对脱硫率的影响"> 4.3.1 BiVO4/BTT加入量对脱硫率的影响
4.3.2 光照时间对脱硫率的影响
2的通入量对脱硫率的影响"> 4.3.3 O2的通入量对脱硫率的影响
4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析"> 4.3.4 BiVO4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析
4/BTT催化剂的重复使用性分析"> 4.3.5 BiVO4/BTT催化剂的重复使用性分析
4.4 本章小结
第5章 铜修饰钒酸铋/膨润土催化剂的制备及其光催化氧化脱硫性能的研究.
5.1 催化剂制备条件的研究
5.1.1 铜负载量对催化剂脱硫效果的影响
5.1.2 焙烧温度对催化剂脱硫效果的影响
4/BTT表征分析"> 5.2 Cu-BiVO4/BTT表征分析
4/BTT的FT-IR分析"> 5.2.1 Cu-BiVO4/BTT的FT-IR分析
4/BTT的XRD分析"> 5.2.2 Cu-BiVO4/BTT的XRD分析
4/BTT的FE-SEM/EDS分析"> 5.2.3 Cu-BiVO4/BTT的FE-SEM/EDS分析
4/BTT的XPS分析"> 5.2.4 Cu-BiVO4/BTT的XPS分析
4/BTT的UV-Vis分析"> 5.2.5 Cu-BiVO4/BTT的UV-Vis分析
4/BTT光催化氧化脱硫"> 5.3 Cu-BiVO4/BTT光催化氧化脱硫
4/BTT加入量对脱硫率的影响"> 5.3.1 Cu-BiVO4/BTT加入量对脱硫率的影响
5.3.2 光照时间对脱硫率的影响
2的通入量对脱硫率的影响"> 5.3.3 O2的通入量对脱硫率的影响
4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析"> 5.3.4 Cu-BiVO4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析
4/BTT催化剂的重复使用性分析"> 5.3.5 Cu-BiVO4/BTT催化剂的重复使用性分析
5.4 催化剂光催化氧化脱硫反应过程探讨
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]轻型车国六与国五排放标准比对分析[J]. 丁莉,邹雄辉,戴春蓓,刘乐,秦宏宇. 小型内燃机与车辆技术. 2019(03)
[2]大孔氧化铝对FCC汽油加氢脱硫催化剂性能的影响[J]. 张永泽,胡晓荣,张岩,王高峰,王廷海,高海波,姚文君,向永生,李景锋. 化学反应工程与工艺. 2019(01)
[3]海绵状Ag2O/ZnO复合光催化剂的制备及对甲醛的可见光降解[J]. 刘胜楠,黄六莲,肖禾,曹石林,吴慧,陈礼辉. 复合材料学报. 2019(07)
[4]ZnO/TiO2光催化剂的制备及太阳光催化降解苯酚的研究[J]. 李惠娟,王家兵,杨绍斌,梁坤. 环境污染与防治. 2018(07)
[5]燃煤硫氧化物排放及环境影响[J]. 李兰新. 煤炭与化工. 2018(04)
[6]钒掺杂磷酸铋/蒙脱石复合材料的制备及可见光催化脱硫性能[J]. 李飞虹,李霞章,陆晓旺,魏科年,姚超,夏建文. 硅酸盐学报. 2018(02)
[7]F127-MoO3/Al2O3的制备及其催化氧化脱除二苯并噻吩的研究[J]. 金伟,田永胜,曾丹林,王光辉. 石油炼制与化工. 2017(10)
[8]Photocatalytic Oxidative Desulfurization of Dibenzothiophene on TiO2 Modified Bimodal Mesoporous Silica[J]. Xu Meizhen,Yang Lina,Li Jian. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2017(03)
[9]F127对MoO3/Al2O3结构及其催化氧化脱除苯并噻吩性能的影响[J]. 金伟,田永胜,查乐林,徐乾,曾丹林,崔佳伟,王光辉. 现代化工. 2017(11)
[10]有机-无机杂多酸类离子液体催化汽油超声氧化脱硫[J]. 于凤丽,谢盼辉,朱国强,袁冰,解从霞,于世涛. 高等学校化学学报. 2016(12)
硕士论文
[1]介孔氧化铝负载氧化钼催化剂的制备及其催化燃油深度氧化脱硫的研究[D]. 金伟.武汉科技大学 2018
[2]新型可见光催化剂BiVO4的制备与研究[D]. 刘宏伟.华中科技大学 2011
[3]可见光响应的钽基与钛基氧氮化物光催化剂的制备与研究[D]. 张华顺.东华大学 2008
本文编号：2917070
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 研究背景
1.1.1 燃料油中含硫化合物的主要存在形式
1.1.2 燃料油中脱除含硫化合物的必要性
1.1.3 燃料油中硫含量限制标准的发展阶段
1.2 燃料油脱硫技术研究进展
1.2.1 加氢脱硫技术
1.2.2 光催化氧化脱硫技术
1.3 光催化氧化脱硫催化剂的研究进展
1.3.1 硫化物半导体光催化剂
1.3.2 氮化物半导体光催化剂
1.3.3 金属氧化物半导体光催化剂
1.3.4 铋基半导体光催化剂
1.4 本论文的研究目的和主要研究内容
1.4.1 本论文的研究目的
1.4.2 本论文的主要研究内容
第2章 实验及分析方法
2.1 实验主要仪器与试剂
2.1.1 实验主要仪器
2.1.2 实验主要试剂
2.2 催化剂的制备
2.3 催化剂的表征分析
2.4 催化剂光催化氧化模型油脱硫
第3章 水热法制备钒酸铋催化剂及其光催化氧化脱硫性能的研究
3.1 催化剂制备条件的研究
3.1.1 前驱体pH对催化剂脱硫效果的影响
3.1.2 水热反应温度对催化剂脱硫效果的影响
3.1.3 水热反应时间对催化剂脱硫效果的影响
4的表征分析"> 3.2 BiVO4的表征分析
4的XRD分析"> 3.2.1 BiVO4的XRD分析
4的FE-SEM分析"> 3.2.2 BiVO4的FE-SEM分析
4的UV-Vis分析"> 3.2.3 BiVO4的UV-Vis分析
4光催化氧化脱硫"> 3.3 BiVO4光催化氧化脱硫
4的加入量对脱硫率的影响"> 3.3.1 BiVO4的加入量对脱硫率的影响
3.3.2 光照时间对脱硫率的影响
2的通入量对脱硫率的影响"> 3.3.3 O2的通入量对脱硫率的影响
4光催化氧化脱硫反应动力学分析"> 3.3.4 BiVO4光催化氧化脱硫反应动力学分析
4催化剂的重复使用性分析"> 3.3.5 BiVO4催化剂的重复使用性分析
3.4 本章小结
第4章 钒酸铋/膨润土催化剂的制备及其光催化氧化脱硫性能的研究
4.1 催化剂制备条件的研究
4.1.1 膨润土的加入量对催化剂脱硫效果的影响
4/BTT表征分析"> 4.2 BiVO4/BTT表征分析
4/BTT的FT-IR分析"> 4.2.1 BiVO4/BTT的FT-IR分析
4/BTT的XRD分析"> 4.2.2 BiVO4/BTT的XRD分析
4/BTT的FE-SEM/EDS分析"> 4.2.3 BiVO4/BTT的FE-SEM/EDS分析
4/BTT的UV-Vis分析"> 4.2.4 BiVO4/BTT的UV-Vis分析
4/BTT光催化氧化脱硫"> 4.3 BiVO4/BTT光催化氧化脱硫
4/BTT加入量对脱硫率的影响"> 4.3.1 BiVO4/BTT加入量对脱硫率的影响
4.3.2 光照时间对脱硫率的影响
2的通入量对脱硫率的影响"> 4.3.3 O2的通入量对脱硫率的影响
4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析"> 4.3.4 BiVO4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析
4/BTT催化剂的重复使用性分析"> 4.3.5 BiVO4/BTT催化剂的重复使用性分析
4.4 本章小结
第5章 铜修饰钒酸铋/膨润土催化剂的制备及其光催化氧化脱硫性能的研究.
5.1 催化剂制备条件的研究
5.1.1 铜负载量对催化剂脱硫效果的影响
5.1.2 焙烧温度对催化剂脱硫效果的影响
4/BTT表征分析"> 5.2 Cu-BiVO4/BTT表征分析
4/BTT的FT-IR分析"> 5.2.1 Cu-BiVO4/BTT的FT-IR分析
4/BTT的XRD分析"> 5.2.2 Cu-BiVO4/BTT的XRD分析
4/BTT的FE-SEM/EDS分析"> 5.2.3 Cu-BiVO4/BTT的FE-SEM/EDS分析
4/BTT的XPS分析"> 5.2.4 Cu-BiVO4/BTT的XPS分析
4/BTT的UV-Vis分析"> 5.2.5 Cu-BiVO4/BTT的UV-Vis分析
4/BTT光催化氧化脱硫"> 5.3 Cu-BiVO4/BTT光催化氧化脱硫
4/BTT加入量对脱硫率的影响"> 5.3.1 Cu-BiVO4/BTT加入量对脱硫率的影响
5.3.2 光照时间对脱硫率的影响
2的通入量对脱硫率的影响"> 5.3.3 O2的通入量对脱硫率的影响
4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析"> 5.3.4 Cu-BiVO4/BTT光催化氧化脱硫反应动力学分析
4/BTT催化剂的重复使用性分析"> 5.3.5 Cu-BiVO4/BTT催化剂的重复使用性分析
5.4 催化剂光催化氧化脱硫反应过程探讨
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]轻型车国六与国五排放标准比对分析[J]. 丁莉,邹雄辉,戴春蓓,刘乐,秦宏宇. 小型内燃机与车辆技术. 2019(03)
[2]大孔氧化铝对FCC汽油加氢脱硫催化剂性能的影响[J]. 张永泽,胡晓荣,张岩,王高峰,王廷海,高海波,姚文君,向永生,李景锋. 化学反应工程与工艺. 2019(01)
[3]海绵状Ag2O/ZnO复合光催化剂的制备及对甲醛的可见光降解[J]. 刘胜楠,黄六莲,肖禾,曹石林,吴慧,陈礼辉. 复合材料学报. 2019(07)
[4]ZnO/TiO2光催化剂的制备及太阳光催化降解苯酚的研究[J]. 李惠娟,王家兵,杨绍斌,梁坤. 环境污染与防治. 2018(07)
[5]燃煤硫氧化物排放及环境影响[J]. 李兰新. 煤炭与化工. 2018(04)
[6]钒掺杂磷酸铋/蒙脱石复合材料的制备及可见光催化脱硫性能[J]. 李飞虹,李霞章,陆晓旺,魏科年,姚超,夏建文. 硅酸盐学报. 2018(02)
[7]F127-MoO3/Al2O3的制备及其催化氧化脱除二苯并噻吩的研究[J]. 金伟,田永胜,曾丹林,王光辉. 石油炼制与化工. 2017(10)
[8]Photocatalytic Oxidative Desulfurization of Dibenzothiophene on TiO2 Modified Bimodal Mesoporous Silica[J]. Xu Meizhen,Yang Lina,Li Jian. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2017(03)
[9]F127对MoO3/Al2O3结构及其催化氧化脱除苯并噻吩性能的影响[J]. 金伟,田永胜,查乐林,徐乾,曾丹林,崔佳伟,王光辉. 现代化工. 2017(11)
[10]有机-无机杂多酸类离子液体催化汽油超声氧化脱硫[J]. 于凤丽,谢盼辉,朱国强,袁冰,解从霞,于世涛. 高等学校化学学报. 2016(12)
硕士论文
[1]介孔氧化铝负载氧化钼催化剂的制备及其催化燃油深度氧化脱硫的研究[D]. 金伟.武汉科技大学 2018
[2]新型可见光催化剂BiVO4的制备与研究[D]. 刘宏伟.华中科技大学 2011
[3]可见光响应的钽基与钛基氧氮化物光催化剂的制备与研究[D]. 张华顺.东华大学 2008
本文编号：2917070
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