Cu-β/SBA-15的制备及其吸附脱硫性能
发布时间：2021-09-05 17:21
以β/SBA-15复合分子筛为载体,采用浸渍法制备Cu-β/SBA-15吸附剂,利用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR和TG-DTA等技术手段对吸附剂进行表征分析。以模拟柴油为原料,采用静态吸附法考察制备条件对Cu-β/SBA-15吸附脱硫性能的影响。结果表明,Cu负载量为15%、焙烧温度400℃、焙烧时间5h时,所制备的Cu-β/SBA-15吸附剂硫容量最高;在该条件下制备的Cu-β/SBA-15能够很好地保持β/SBA-15的微-介孔复合结构;β分子筛次级结构单元的引入提高了Cu-β/SBA-15吸附剂的结构稳定性,进而提高了其再生性能。
【文章来源】：石油学报(石油加工). 2017,33(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图１ＳＢＡ－１５和不同Ｃｕ负载量的Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５样品的小角ＸＲＤ谱图
品的大角ＸＲＤ谱图。由图２看到，当Ｃｕ负载量小于２０％时，未发现ＣｕＯ的特征峰（２θ为３４．３°、３８．６°、４８．８°、５８．４°、６１．５°、６６．２°、６８．３°），只是复合分子筛样品的衍射峰强度减弱，说明Ｃｕ高度分散在分子筛表面，未形成金属团簇；当Ｃｕ负载量增加至２０％时出现ＣｕＯ物种的特征峰，说明当负载量过大时，Ｃｕ可能在分子筛表面分散不均匀，从而形成金属团簇。２．１．２Ｎ２吸附－脱附（ＢＥＴ）表征图３和表１为不同样品的低温Ｎ２吸附－脱附等温线和结构分析结果。由图３可知，β分子筛呈现图２ＣｕＯ、β／ＳＢＡ－１５和不同Ｃｕ负载量的Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５样品的大角ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．２ＢｉｇａｎｇｌｅＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣｕＯ，β／ＳＢＡ－１５ａｎｄＣｕ－β／ＳＢＡ－１５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＣｕｌｏａｄｉｎｇｓ（１）ＣｕＯ；（２）β／ＳＢＡ－１５；（３）５％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５；（４）１０％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５；（５）１５％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５；（６）２０％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５Ⅰ型等温线的特征，孔道结构单一［１６］。与ＳＢＡ－１５不同的是，在较低的相对压力（ｐ／ｐ０）范围内，β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５复合分子筛呈现典型的Ⅰ型微孔吸附曲线，等温线从原点开始急剧上升，表明微孔被完全充满；在０．１０＜ｐ／ｐ０＜０．６０区间，吸附曲线缓慢上升，这
ｎｍ左右，介孔孔径在６．４２ｎｍ左右；Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５复合分子筛样品的微孔孔径在０．６３ｎｍ左右，介孔孔径在６．３６ｎｍ左右。β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５这２个复合分子筛样品均具有微－介孔的复合结构，且孔径分布较均匀，说明Ｃｕ的引入没有破坏β／ＳＢＡ－１５复合分子筛的微－介孔复合结构，Ｃｕ负载在β／ＳＢＡ－１５表面在一定程度上增加了复合分子筛的孔壁厚度，从而减小了复合分子筛样品的孔径。图４β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５样品的孔径分布Ｆｉｇ．４Ｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆβ／ＳＢＡ－１５ａｎｄＣｕ－β／ＳＢＡ－１５ｓａｍｐｌｅｓ（１）β／ＳＢＡ－１５；（２）Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５２．１．３ＮＨ３－ＴＰＤ表征图５为不同样品的ＮＨ３－ＴＰＤ谱图。由图５可知，Ｃｕ－ＳＢＡ－１５、β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５３个样品都有１００～３００℃和３５０～５００℃的２个ＮＨ３脱附峰，分别代表分子筛的弱酸性位和强酸性位。纯ＳＢＡ－１５几乎没有酸性，ＳＢＡ－１５负载Ｃｕ后，吸附剂的酸性发生变化，说明Ｃｕ与载体发生了作用；β－ＳＢＡ－１５复合分子筛的酸性也发生了明显的变化，表明β分子筛的次级结构单元进入了复合分子筛的骨架；β／ＳＢＡ－１５负载Ｃｕ后，弱酸性位向低温方向移动，酸强度有所降低。Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５的弱酸量明显大于Ｃｕ－ＳＢＡ－１５和β／
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sr-ZSM-5-SBA-15复合分子筛的制备[J]. 詹金友,张璐璐,孙尧,沈健,王雷. 石油学报(石油加工). 2016(05)
[2]高分散加氢脱硫催化剂制备及其对二苯并噻吩的催化性能（英文）[J]. 郝靓,熊光,刘丽萍,龙化云,靳凤英,王祥生. 催化学报. 2016(03)
[3]Cu改性吸附脱硫剂的表征及其脱硫性能[J]. 张露露,柳云骐,赵晋翀,刘晨光. 石油学报(石油加工). 2016(01)
[4]MCM-41分子筛负载亚硒核过氧钨酸盐催化剂催化二苯并噻吩氧化脱硫（英文）[J]. 谢东,何其慧,苏阳洋,王童薇,许仁富,胡柏星. 催化学报. 2015(08)
[5]双金属改性ZSM-5/L复合分子筛的制备及其催化芳构化反应性能[J]. 张若杰,万海,张乐,宋丽娟. 石油炼制与化工. 2015(07)
[6]Mn/Al-SBA-15的制备及吸附脱硫性能[J]. 纪桂杰,张耀兵,付宁宁,唐磊,刘鹏,沈健. 燃料化学学报. 2015(04)
[7]金属改性分子筛吸附脱硫研究新进展[J]. 纪桂杰,沈健,杨丽娜,张耀兵,付宁宁,刘鹏,唐磊. 应用化工. 2014(11)
[8]复合分子筛β/SBA-15的合成及表征[J]. 徐新龙,沈健. 精细化工. 2014(05)
[9]非加氢脱硫技术研究进展及其在原油预脱硫中的应用展望[J]. 郑凯元,曲凤娇,陈英杰,刘东,李雯,邹京伦,侯绪连. 化工进展. 2013(12)
[10]柴油超深度加氢脱硫催化剂的开发及应用[J]. 方向晨,郭蓉,杨成敏. 催化学报. 2013(01)
硕士论文
[1]Beta分子筛孔道尺寸对其吸附脱硫性能影响的研究[D]. 杨潇健.大连理工大学 2012
本文编号：3385769
【文章来源】：石油学报(石油加工). 2017,33(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
图１ＳＢＡ－１５和不同Ｃｕ负载量的Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５样品的小角ＸＲＤ谱图
品的大角ＸＲＤ谱图。由图２看到，当Ｃｕ负载量小于２０％时，未发现ＣｕＯ的特征峰（２θ为３４．３°、３８．６°、４８．８°、５８．４°、６１．５°、６６．２°、６８．３°），只是复合分子筛样品的衍射峰强度减弱，说明Ｃｕ高度分散在分子筛表面，未形成金属团簇；当Ｃｕ负载量增加至２０％时出现ＣｕＯ物种的特征峰，说明当负载量过大时，Ｃｕ可能在分子筛表面分散不均匀，从而形成金属团簇。２．１．２Ｎ２吸附－脱附（ＢＥＴ）表征图３和表１为不同样品的低温Ｎ２吸附－脱附等温线和结构分析结果。由图３可知，β分子筛呈现图２ＣｕＯ、β／ＳＢＡ－１５和不同Ｃｕ负载量的Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５样品的大角ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．２ＢｉｇａｎｇｌｅＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣｕＯ，β／ＳＢＡ－１５ａｎｄＣｕ－β／ＳＢＡ－１５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＣｕｌｏａｄｉｎｇｓ（１）ＣｕＯ；（２）β／ＳＢＡ－１５；（３）５％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５；（４）１０％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５；（５）１５％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５；（６）２０％Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５Ⅰ型等温线的特征，孔道结构单一［１６］。与ＳＢＡ－１５不同的是，在较低的相对压力（ｐ／ｐ０）范围内，β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５复合分子筛呈现典型的Ⅰ型微孔吸附曲线，等温线从原点开始急剧上升，表明微孔被完全充满；在０．１０＜ｐ／ｐ０＜０．６０区间，吸附曲线缓慢上升，这
ｎｍ左右，介孔孔径在６．４２ｎｍ左右；Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５复合分子筛样品的微孔孔径在０．６３ｎｍ左右，介孔孔径在６．３６ｎｍ左右。β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５这２个复合分子筛样品均具有微－介孔的复合结构，且孔径分布较均匀，说明Ｃｕ的引入没有破坏β／ＳＢＡ－１５复合分子筛的微－介孔复合结构，Ｃｕ负载在β／ＳＢＡ－１５表面在一定程度上增加了复合分子筛的孔壁厚度，从而减小了复合分子筛样品的孔径。图４β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５样品的孔径分布Ｆｉｇ．４Ｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆβ／ＳＢＡ－１５ａｎｄＣｕ－β／ＳＢＡ－１５ｓａｍｐｌｅｓ（１）β／ＳＢＡ－１５；（２）Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５２．１．３ＮＨ３－ＴＰＤ表征图５为不同样品的ＮＨ３－ＴＰＤ谱图。由图５可知，Ｃｕ－ＳＢＡ－１５、β／ＳＢＡ－１５和Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５３个样品都有１００～３００℃和３５０～５００℃的２个ＮＨ３脱附峰，分别代表分子筛的弱酸性位和强酸性位。纯ＳＢＡ－１５几乎没有酸性，ＳＢＡ－１５负载Ｃｕ后，吸附剂的酸性发生变化，说明Ｃｕ与载体发生了作用；β－ＳＢＡ－１５复合分子筛的酸性也发生了明显的变化，表明β分子筛的次级结构单元进入了复合分子筛的骨架；β／ＳＢＡ－１５负载Ｃｕ后，弱酸性位向低温方向移动，酸强度有所降低。Ｃｕ－β／ＳＢＡ－１５的弱酸量明显大于Ｃｕ－ＳＢＡ－１５和β／
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sr-ZSM-5-SBA-15复合分子筛的制备[J]. 詹金友,张璐璐,孙尧,沈健,王雷. 石油学报(石油加工). 2016(05)
[2]高分散加氢脱硫催化剂制备及其对二苯并噻吩的催化性能（英文）[J]. 郝靓,熊光,刘丽萍,龙化云,靳凤英,王祥生. 催化学报. 2016(03)
[3]Cu改性吸附脱硫剂的表征及其脱硫性能[J]. 张露露,柳云骐,赵晋翀,刘晨光. 石油学报(石油加工). 2016(01)
[4]MCM-41分子筛负载亚硒核过氧钨酸盐催化剂催化二苯并噻吩氧化脱硫（英文）[J]. 谢东,何其慧,苏阳洋,王童薇,许仁富,胡柏星. 催化学报. 2015(08)
[5]双金属改性ZSM-5/L复合分子筛的制备及其催化芳构化反应性能[J]. 张若杰,万海,张乐,宋丽娟. 石油炼制与化工. 2015(07)
[6]Mn/Al-SBA-15的制备及吸附脱硫性能[J]. 纪桂杰,张耀兵,付宁宁,唐磊,刘鹏,沈健. 燃料化学学报. 2015(04)
[7]金属改性分子筛吸附脱硫研究新进展[J]. 纪桂杰,沈健,杨丽娜,张耀兵,付宁宁,刘鹏,唐磊. 应用化工. 2014(11)
[8]复合分子筛β/SBA-15的合成及表征[J]. 徐新龙,沈健. 精细化工. 2014(05)
[9]非加氢脱硫技术研究进展及其在原油预脱硫中的应用展望[J]. 郑凯元,曲凤娇,陈英杰,刘东,李雯,邹京伦,侯绪连. 化工进展. 2013(12)
[10]柴油超深度加氢脱硫催化剂的开发及应用[J]. 方向晨,郭蓉,杨成敏. 催化学报. 2013(01)
硕士论文
[1]Beta分子筛孔道尺寸对其吸附脱硫性能影响的研究[D]. 杨潇健.大连理工大学 2012
本文编号：3385769
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