基于金纳米粒子的催化剂制备及其用于燃油超深度氧化脱硫的研究
发布时间：2023-04-16 06:15
燃油在能源结构中占有重要的地位,有着广泛的应用。然而含硫燃油的使用会伴有硫氧化物(SOx)的产生,会形成酸雨腐蚀建筑物,危害动植物的健康,同时也是PM2.5大幅度增加的诱因之一。因此清洁燃油的生产对于保护生态环境至关重要。由于当前工业上普遍采用的加氢脱硫技术需要在高温高压及氢气参与的条件下进行,存在成本较高且对芳香族硫化物的脱除效果较差等不足,本论文拟采用反应条件较为温和、对于芳香族硫化物脱除效果较好的氧化脱硫技术为研究对象。本论文设计并构筑了不同的负载型纳米金催化剂,探究催化剂在不同条件下的燃油氧化脱硫性能及催化机理。所涉及的实验内容及过程中取得的实验成果如下所示:1.利用氮化碳(C3N4)作为牺牲模板剂构建金纳米粒子和二氧化钛间的金属载体强相互作用(SMSI)。采用浸渍法在C3N4包覆的二氧化钛(TiO2)表面均匀分散金纳米粒子(Au NPs),在空气氛围中高温煅烧除去C3N4层后,TiO2
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 燃油脱硫的重要性
1.1.1 世界能源消费结构及趋势
1.1.2 燃油中硫化物的类型
1.1.3 低硫燃油的标准
1.2 燃油脱硫技术
1.2.1 加氢脱硫技术
1.2.2 生物脱硫技术
1.2.3 吸附脱硫技术
1.2.4 氧化脱硫技术
1.3 纳米金催化剂
1.3.1 纳米金催化剂中的SMSI
1.3.2 纳米金催化剂中的电子转移效应
1.4 本课题的研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 仪器与设备
2.3 模型油的氧化脱硫实验过程
2.3.1 模拟油的配制
2.3.2 吸附脱硫实验
2.3.3 活化分子氧氧化脱硫实验
2.3.4 催化剂的循环实验
2.3.5 模型油中硫含量的检测方法
2.3.6 活化分子氧氧化脱硫体系的GC-MS检测方法
第三章 C3N4 促进Au/TiO2中SMSI的形成及其活化氧气氧化脱硫的研究
3.1 本章引言
3.2 催化剂制备
3.2.1 Au-TiO2@C3N4 催化剂的制备
3.2.2 Au-TiO2 催化剂的制备
3.2.3 Au-TiO2@C3N4-800 催化剂的制备
3.2.4 Au-TiO2-800 催化剂的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的TEM表征
3.3.2 催化剂的FTIR表征
3.3.3 催化剂的UV-Vis DRS表征
3.3.4 催化剂的XRD表征
3.3.5 催化剂的接触角实验
3.3.6 催化剂的HRTEM表征
3.3.7 催化剂的XPS表征
3.3.8 不同催化剂对脱硫率的影响
3.3.9 不同含硫底物对脱硫率的影响
3.3.10 不同温度对脱硫率的影响
3.3.11 催化剂的循环性能
3.3.12 脱硫反应的产物分析
3.3.13 氧化脱硫的反应机理图
3.4 本章小结
第四章 二氧化钛负载AuCu合金用于活化氧气氧化脱硫的研究
4.1 本章引言
4.2 催化剂制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的SEM表征
4.3.2 催化剂的TEM表征
4.3.3 催化剂的HRTEM表征
4.3.4 催化剂的XRD表征
4.3.5 催化剂的UV-Vis DRS表征
4.3.6 催化剂的XPS表征
4.3.7 不同温度对脱硫率的影响
4.3.8 不同硫含量对脱硫率的影响
4.3.9 不同催化剂用量对脱硫率的影响
4.3.10 不同干扰物对脱硫率的影响
4.3.11 催化剂的循环性能
4.3.12 氧化脱硫过程的反应机理图
4.4 本章小结
第五章 构筑不同形貌的CuxO负载Au NPs用于活化氧气氧化脱硫的研究
5.1 本章引言
5.2 催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 催化剂的SEM表征
5.3.2 催化剂的TEM表征
5.3.3 纳米片状CuO负载型催化剂的XRD表征
5.3.4 多面体状Cu2O负载型催化剂的XRD表征
5.3.5 催化剂的XPS表征
5.3.6 纳米片状CuO负载型催化剂的脱硫率
5.3.7 多面体状Cu2O负载型催化剂的脱硫率
5.3.8 不同煅烧温度对Au-Cu2O脱硫率的影响
5.3.9 不同煅烧温度对Au-CuO脱硫率的影响
5.3.10 不同含硫底物对脱硫率的影响
5.3.11 氧化脱硫的反应过程示意图
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
硕士期间参与发表的成果
本文编号：3791088
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 燃油脱硫的重要性
1.1.1 世界能源消费结构及趋势
1.1.2 燃油中硫化物的类型
1.1.3 低硫燃油的标准
1.2 燃油脱硫技术
1.2.1 加氢脱硫技术
1.2.2 生物脱硫技术
1.2.3 吸附脱硫技术
1.2.4 氧化脱硫技术
1.3 纳米金催化剂
1.3.1 纳米金催化剂中的SMSI
1.3.2 纳米金催化剂中的电子转移效应
1.4 本课题的研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 仪器与设备
2.3 模型油的氧化脱硫实验过程
2.3.1 模拟油的配制
2.3.2 吸附脱硫实验
2.3.3 活化分子氧氧化脱硫实验
2.3.4 催化剂的循环实验
2.3.5 模型油中硫含量的检测方法
2.3.6 活化分子氧氧化脱硫体系的GC-MS检测方法
第三章 C3N4 促进Au/TiO2中SMSI的形成及其活化氧气氧化脱硫的研究
3.1 本章引言
3.2 催化剂制备
3.2.1 Au-TiO2@C3N4 催化剂的制备
3.2.2 Au-TiO2 催化剂的制备
3.2.3 Au-TiO2@C3N4-800 催化剂的制备
3.2.4 Au-TiO2-800 催化剂的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的TEM表征
3.3.2 催化剂的FTIR表征
3.3.3 催化剂的UV-Vis DRS表征
3.3.4 催化剂的XRD表征
3.3.5 催化剂的接触角实验
3.3.6 催化剂的HRTEM表征
3.3.7 催化剂的XPS表征
3.3.8 不同催化剂对脱硫率的影响
3.3.9 不同含硫底物对脱硫率的影响
3.3.10 不同温度对脱硫率的影响
3.3.11 催化剂的循环性能
3.3.12 脱硫反应的产物分析
3.3.13 氧化脱硫的反应机理图
3.4 本章小结
第四章 二氧化钛负载AuCu合金用于活化氧气氧化脱硫的研究
4.1 本章引言
4.2 催化剂制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 催化剂的SEM表征
4.3.2 催化剂的TEM表征
4.3.3 催化剂的HRTEM表征
4.3.4 催化剂的XRD表征
4.3.5 催化剂的UV-Vis DRS表征
4.3.6 催化剂的XPS表征
4.3.7 不同温度对脱硫率的影响
4.3.8 不同硫含量对脱硫率的影响
4.3.9 不同催化剂用量对脱硫率的影响
4.3.10 不同干扰物对脱硫率的影响
4.3.11 催化剂的循环性能
4.3.12 氧化脱硫过程的反应机理图
4.4 本章小结
第五章 构筑不同形貌的CuxO负载Au NPs用于活化氧气氧化脱硫的研究
5.1 本章引言
5.2 催化剂的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 催化剂的SEM表征
5.3.2 催化剂的TEM表征
5.3.3 纳米片状CuO负载型催化剂的XRD表征
5.3.4 多面体状Cu2O负载型催化剂的XRD表征
5.3.5 催化剂的XPS表征
5.3.6 纳米片状CuO负载型催化剂的脱硫率
5.3.7 多面体状Cu2O负载型催化剂的脱硫率
5.3.8 不同煅烧温度对Au-Cu2O脱硫率的影响
5.3.9 不同煅烧温度对Au-CuO脱硫率的影响
5.3.10 不同含硫底物对脱硫率的影响
5.3.11 氧化脱硫的反应过程示意图
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
硕士期间参与发表的成果
本文编号：3791088
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3791088.html
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