还原改性提高Cu-BTC吸附脱除二硫化物性能研究
发布时间：2021-11-22 11:57
金属有机骨架材料（MOFs）由于具有很高的比表面积、可调控性好的骨架及孔口尺寸而被广泛用作吸附材料,实现不同组分的吸附分离功能。针对轻质烃类石油产品中存在的二硫化物高效脱除难题,本文开展金属有机骨架Cu-BTC还原改性提高二硫化物吸附性能研究,通过实验筛选Na2S2O3为适宜的还原体系,优化还原改性条件,得到脱硫性能优异的S（0.46）/Cu-BTC/24h材料,同时探究了还原过程中Cu-BTC的结构演变及其机理,为轻质烃类石油产品中二硫化物的有效脱除开发高性能吸附材料,同时为基于Cu价态调控的功能性材料结构修饰和性能优化提供有效方法。论文首先基于改性材料对模型化合物二甲基二硫醚（DMDS）的吸附性能评价,优化了改性工艺条件,并对改性前后样品进行多技术分析表征。Raman、XPS及XAFS表征结果表明,经Na2S2O3还原改性后,Cu-BTC结构中的Cu（Ⅱ）被部分还原为Cu（Ⅰ）,随着Cu（Ⅰ）/Cu（Ⅱ）摩尔比增加,改性Cu-BTC对DMDS的吸附硫容随之增加,Cu（Ⅰ）/Cu（Ⅱ）=1.79 的 S（0.46）/Cu-BTC/24h 样品的 DMDS 吸附容量由改性前 Cu-BT...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２两级ＯＡＴＳ脱硫工艺??
第１０页?华东理工大学硕士学位论文??．＃簾於姨．應，??．纖Ｈ娜??ＭＩＬ．５３?ＭＯＦ－ｓ＇?＾＇＾ｉＦ，ＣＳ－??Ｉ％?…，??戀＿＃??ＭＩＬ－１０１?ＨＫＵＳＴ－１?（Ｃｕ－ＢＴＣ）?ＭＯＦ－７４?（ＣＰＯ－２７）??图１．４代表性的金属有机骨架结构模型??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ??在众多ＭＯＦｓ材料中，由Ｗｉｌｌｉａｍｓ等［６３１合成的Ｃｕ－ＢＴＣ?（也称ＭＯＦ－１９９或ＨＫＵＳＴ－??１）是较为典型且应用较多的一种，其拓扑结构如图１．５所示。其中，每个铜金属簇单元??与四个有机配体（均苯三甲酸，Ｈ３ＢＴＣ）相连，形成非常典型的孔笼－孔道结构，孔笼呈??近似的八面体，孔道呈三维交叉的正方形。Ｃｕ－ＢＴＣ在吸附分离，催化等领域都被广泛??应用。??图１．５?Ｃｕ－ＢＴＣ拓扑结构??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｕ－ＢＴＣ??１．４．２?ＭＯＦｓ材料的合成方法??近年来，人们对ＭＯＦｓ材料的关注度大大提升，越来越多的ＭＯＦｓ材料被设计合成??出来，常见的合成方法主要有溶剂热合成法、微波合成法、超声合成法、电化学合成法??及机械合成法等。??溶剂热合成法是目前合成ＭＯＦｓ材料最传统的方法，该方法是在一定的温度和压力??条件下，通过有机配体与金属盐在溶剂中发生反应，完成配位组装。溶剂通常选取具有??较高沸点的极性液体，如水、甲醇、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺等，在活化过程中，此类溶剂小??分子可被去除从而暴露出不饱和金属位点。使用该方法合成的ＭＯＦｓ材料结晶度高且有??
第１０页?华东理工大学硕士学位论文??．＃簾於姨．應，??．纖Ｈ娜??ＭＩＬ．５３?ＭＯＦ－ｓ＇?＾＇＾ｉＦ，ＣＳ－??Ｉ％?…，??戀＿＃??ＭＩＬ－１０１?ＨＫＵＳＴ－１?（Ｃｕ－ＢＴＣ）?ＭＯＦ－７４?（ＣＰＯ－２７）??图１．４代表性的金属有机骨架结构模型??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ??在众多ＭＯＦｓ材料中，由Ｗｉｌｌｉａｍｓ等［６３１合成的Ｃｕ－ＢＴＣ?（也称ＭＯＦ－１９９或ＨＫＵＳＴ－??１）是较为典型且应用较多的一种，其拓扑结构如图１．５所示。其中，每个铜金属簇单元??与四个有机配体（均苯三甲酸，Ｈ３ＢＴＣ）相连，形成非常典型的孔笼－孔道结构，孔笼呈??近似的八面体，孔道呈三维交叉的正方形。Ｃｕ－ＢＴＣ在吸附分离，催化等领域都被广泛??应用。??图１．５?Ｃｕ－ＢＴＣ拓扑结构??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｕ－ＢＴＣ??１．４．２?ＭＯＦｓ材料的合成方法??近年来，人们对ＭＯＦｓ材料的关注度大大提升，越来越多的ＭＯＦｓ材料被设计合成??出来，常见的合成方法主要有溶剂热合成法、微波合成法、超声合成法、电化学合成法??及机械合成法等。??溶剂热合成法是目前合成ＭＯＦｓ材料最传统的方法，该方法是在一定的温度和压力??条件下，通过有机配体与金属盐在溶剂中发生反应，完成配位组装。溶剂通常选取具有??较高沸点的极性液体，如水、甲醇、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺等，在活化过程中，此类溶剂小??分子可被去除从而暴露出不饱和金属位点。使用该方法合成的ＭＯＦｓ材料结晶度高且有??
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭表面官能团表征进展[J]. 冒爱琴,王华,谈玲华,蔺相阳,潘仁明. 应用化工. 2011(07)
[2]FCC汽油选择性加氢脱硫过程中烃类组成与辛烷值损失的关系[J]. 樊莲莲,高晓冬,习远兵. 石油炼制与化工. 2010(09)
[3]离子液体萃取脱硫的研究[J]. 王坤,刘大凡,何爱珍,刘红光,袁莉,张玥. 石油化工. 2010(06)
[4]磷钨酸/双氧水对富芳烃轻油的氧化脱硫作用[J]. 徐亚荣,李霁,沈本贤,赵基钢. 石化技术与应用. 2009(03)
[5]固体吸附剂在FCC汽油深度脱硫中的研究进展[J]. 董群,王德秋,张广源,冉玉霞. 化工进展. 2008(05)
[6]FCC汽油烷基化脱硫技术进展[J]. 柯明,周爱国,赵振盛,蒋庆哲,宋昭峥. 化工进展. 2006(04)
[7]生物脱硫的研究新进展[J]. 黄彦君,浦跃武,叶代启,梁世中. 微生物学通报. 2003(02)
[8]BP公司开发OATS汽油脱硫新技术[J]. 钱伯章. 炼油设计. 2001(01)
硕士论文
[1]吸附法深度脱除混合碳四中二硫化物的研究[D]. 吕丽丹.北京化工大学 2013
本文编号：3511640
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２两级ＯＡＴＳ脱硫工艺??
第１０页?华东理工大学硕士学位论文??．＃簾於姨．應，??．纖Ｈ娜??ＭＩＬ．５３?ＭＯＦ－ｓ＇?＾＇＾ｉＦ，ＣＳ－??Ｉ％?…，??戀＿＃??ＭＩＬ－１０１?ＨＫＵＳＴ－１?（Ｃｕ－ＢＴＣ）?ＭＯＦ－７４?（ＣＰＯ－２７）??图１．４代表性的金属有机骨架结构模型??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ??在众多ＭＯＦｓ材料中，由Ｗｉｌｌｉａｍｓ等［６３１合成的Ｃｕ－ＢＴＣ?（也称ＭＯＦ－１９９或ＨＫＵＳＴ－??１）是较为典型且应用较多的一种，其拓扑结构如图１．５所示。其中，每个铜金属簇单元??与四个有机配体（均苯三甲酸，Ｈ３ＢＴＣ）相连，形成非常典型的孔笼－孔道结构，孔笼呈??近似的八面体，孔道呈三维交叉的正方形。Ｃｕ－ＢＴＣ在吸附分离，催化等领域都被广泛??应用。??图１．５?Ｃｕ－ＢＴＣ拓扑结构??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｕ－ＢＴＣ??１．４．２?ＭＯＦｓ材料的合成方法??近年来，人们对ＭＯＦｓ材料的关注度大大提升，越来越多的ＭＯＦｓ材料被设计合成??出来，常见的合成方法主要有溶剂热合成法、微波合成法、超声合成法、电化学合成法??及机械合成法等。??溶剂热合成法是目前合成ＭＯＦｓ材料最传统的方法，该方法是在一定的温度和压力??条件下，通过有机配体与金属盐在溶剂中发生反应，完成配位组装。溶剂通常选取具有??较高沸点的极性液体，如水、甲醇、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺等，在活化过程中，此类溶剂小??分子可被去除从而暴露出不饱和金属位点。使用该方法合成的ＭＯＦｓ材料结晶度高且有??
第１０页?华东理工大学硕士学位论文??．＃簾於姨．應，??．纖Ｈ娜??ＭＩＬ．５３?ＭＯＦ－ｓ＇?＾＇＾ｉＦ，ＣＳ－??Ｉ％?…，??戀＿＃??ＭＩＬ－１０１?ＨＫＵＳＴ－１?（Ｃｕ－ＢＴＣ）?ＭＯＦ－７４?（ＣＰＯ－２７）??图１．４代表性的金属有机骨架结构模型??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ??在众多ＭＯＦｓ材料中，由Ｗｉｌｌｉａｍｓ等［６３１合成的Ｃｕ－ＢＴＣ?（也称ＭＯＦ－１９９或ＨＫＵＳＴ－??１）是较为典型且应用较多的一种，其拓扑结构如图１．５所示。其中，每个铜金属簇单元??与四个有机配体（均苯三甲酸，Ｈ３ＢＴＣ）相连，形成非常典型的孔笼－孔道结构，孔笼呈??近似的八面体，孔道呈三维交叉的正方形。Ｃｕ－ＢＴＣ在吸附分离，催化等领域都被广泛??应用。??图１．５?Ｃｕ－ＢＴＣ拓扑结构??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｕ－ＢＴＣ??１．４．２?ＭＯＦｓ材料的合成方法??近年来，人们对ＭＯＦｓ材料的关注度大大提升，越来越多的ＭＯＦｓ材料被设计合成??出来，常见的合成方法主要有溶剂热合成法、微波合成法、超声合成法、电化学合成法??及机械合成法等。??溶剂热合成法是目前合成ＭＯＦｓ材料最传统的方法，该方法是在一定的温度和压力??条件下，通过有机配体与金属盐在溶剂中发生反应，完成配位组装。溶剂通常选取具有??较高沸点的极性液体，如水、甲醇、Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺等，在活化过程中，此类溶剂小??分子可被去除从而暴露出不饱和金属位点。使用该方法合成的ＭＯＦｓ材料结晶度高且有??
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭表面官能团表征进展[J]. 冒爱琴,王华,谈玲华,蔺相阳,潘仁明. 应用化工. 2011(07)
[2]FCC汽油选择性加氢脱硫过程中烃类组成与辛烷值损失的关系[J]. 樊莲莲,高晓冬,习远兵. 石油炼制与化工. 2010(09)
[3]离子液体萃取脱硫的研究[J]. 王坤,刘大凡,何爱珍,刘红光,袁莉,张玥. 石油化工. 2010(06)
[4]磷钨酸/双氧水对富芳烃轻油的氧化脱硫作用[J]. 徐亚荣,李霁,沈本贤,赵基钢. 石化技术与应用. 2009(03)
[5]固体吸附剂在FCC汽油深度脱硫中的研究进展[J]. 董群,王德秋,张广源,冉玉霞. 化工进展. 2008(05)
[6]FCC汽油烷基化脱硫技术进展[J]. 柯明,周爱国,赵振盛,蒋庆哲,宋昭峥. 化工进展. 2006(04)
[7]生物脱硫的研究新进展[J]. 黄彦君,浦跃武,叶代启,梁世中. 微生物学通报. 2003(02)
[8]BP公司开发OATS汽油脱硫新技术[J]. 钱伯章. 炼油设计. 2001(01)
硕士论文
[1]吸附法深度脱除混合碳四中二硫化物的研究[D]. 吕丽丹.北京化工大学 2013
本文编号：3511640
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3511640.html
