Ag/Fe 3 O 4 @SiO 2 磁性纳米吸附剂的制备及其汽油深度脱硫性能

发布时间：2021-07-15 11:08

　　城市中大气污染问题日益严峻,汽车尾气排放是污染源之一,降低汽车尾气中的硫氧化物排放量,对于改善空气质量至关重要。而降低汽油中硫含量是控制硫氧化物排放量的有效手段。催化加氢是汽油脱硫的主要方法,但对稳定性高的噻吩及其衍生物脱除效果较差,而吸附法操作条件温和、不降低汽油的辛烷值并且可以深度脱除硫化物。传统吸附剂成型后,其颗粒一般在毫米至厘米级,传质阻力大,如不对其进行成型,又会造成分离困难的问题。相反,磁性纳米吸附剂传质快,带有磁性容易分离回收。基于此,本论文制备一种汽油深度脱硫用Ag/Fe3O4@SiO2核壳结构的磁性纳米吸附剂,考察Fe3O4和Fe3O4@SiO2载体制备过程中的影响因素,并进行优化,再通过浸渍法负载活性组分制得吸附剂并对市售汽油进行静态吸附脱硫考察其脱硫效果。首先采用溶剂热法制得了单分散纳米Fe3O4磁性颗粒,并考察了反应物浓度、柠檬酸钠浓度、醋酸钠浓度、铁源浓度、反应时间、反应温度等影响因素对Fe3O4形貌和磁性的影响并分析其原因,发现在固定乙二醇用量为60 mL的前提下,加入无水三氯化铁12 mmol,醋酸钠36 mmol,无水柠檬酸钠3 mmol,200℃下,反... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 课题背景
    1.2 磁性纳米Fe_3O_4的制备方法
        1.2.1 共沉淀法
        1.2.2 微乳液法
        1.2.3 氧化还原法
        1.2.4 高温热分解法
        1.2.5 溶胶凝胶法
        1.2.6 水热法
        1.2.7 溶剂热法
    1.3 磁性纳米复合材料的制备
        1.3.1 有机物修饰的磁性纳米复合材料
        1.3.2 无机物修饰的磁性纳米复合材料
    1.4 磁性纳米复合材料的应用
        1.4.1 催化领域
        1.4.2 生物医药领域
        1.4.3 环保领域
    1.5 论文选题依据和研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容及实验方案
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 样品制备
        2.3.1 磁性纳米Fe_3O_4的制备
        2.3.2 磁性Fe_3O_4@ Si O_2核壳复合微球的制备
        2.3.3 磁性Ag/Fe_3O_4@ Si O_2吸附剂的制备
    2.4 样品表征
        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吸附剂的脱硫活性评价
    2.6 Ag/ Fe_3O_4@ SiO_2吸附剂的再生
第三章 制备条件对纳米Fe_3O_4结构和性能的影响
    3.1 反应原理
    3.2 反应物浓度的影响
    3.3 柠檬酸钠的影响
    3.4 醋酸钠的影响
    3.5 铁源浓度影响
    3.6 时间影响
    3.7 温度影响
    3.8 球型纳米Fe_3O_4的结构和性能
    3.9 小结
第四章 制备条件对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2核壳微球结构和性能的影响
    4.1 Fe_3O_4@ mSiO_2的制备
    4.2 CTAB用量对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2结构和性能的影响
    4.3 TEOS用量对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2结构和性能的影响
    4.4 氨水用量对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2结构和性能的影响
    4.5 时间对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2结构和性能的影响
    4.6 温度对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2结构和性能的影响
    4.7 转速对Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2结构和性能的影响
    4.8 Fe_3O_4@ mSiO_2@ nSiO_2成分和内部结构分析
    4.9 核壳复合微球磁性能分析
    4.10小结
第五章 Ag/Fe_3O_4@ SiO_2吸附剂的脱硫性能
    5.1 不同吸附剂的脱硫性能
    5.2 载体浸渍前后的变化
    5.3 吸附剂的再生性能
    5.4 小结
第六章 总结与建议
    6.1 论文总结
    6.2 今后工作建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3285589