金属有机框架化合物（MOFs）吸附脱硫研究
发布时间：2023-06-19 19:06
硫化物广泛存在于天然气、煤制气等工业气源中,也存在于汽油和柴油等燃料油中。硫化物不仅会造成环境污染,管道及设备腐蚀,还会导致下游催化剂中毒而失去活性。近年来,由于各国环境法规的日益严格,深度脱除工业气体、燃油中硫化物成为国内外的研究热点。硫醇、硫醚、噻吩等有机硫的脱除难度较大,通常采用传统的加氢技术。但该技术开发设备投资大及操作条件苛刻,会引起燃油辛烷值的降低而且产生大量的氢耗。因此,常低温温和条件下的精脱硫技术一直是脱硫领域努力的方向。选择性吸附脱硫被认为是最具前途的常低温温和条件下的深度脱硫技术。其目前运用的材料大多为多孔性材料,如活性碳、分子筛等。而新型多孔材料金属有机框架化合物(MOFs)因其具有超高比表面积和大孔空隙率,以及孔道可调节性,在气体存储、净化方面得到广泛关注,同时也在脱硫领域崭露头角。本课题将MOFs尝试用于硫醇硫醚以及硫化氢的脱除,研究MOFs脱除硫醇硫醚类气体的最佳条件及主要作用因素,探索其在常温温和条件下气体精脱硫的应用前景。具体结论如下:(1)采用水热合成法制备出MOF-199与MOF-5,并对其进行XRD、IR、TG等表征。(2)通过固定穿透曲线、IR对...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述及课题选择
1.1 前言
1.2 脱硫技术的介绍
1.2.1 湿法脱硫
1.2.2 干法脱硫
1.2.3 金属氧化物脱硫剂
1.2.4 多孔材料脱硫剂
1.3 金属有机框架化合物(MOFs)
1.3.1 MOFs简介
1.3.2 MOFs的发展简史
1.3.3 金属有机框架化合物(MOFs)合成方法
1.3.4 金属有机框架化合物(MOFs)在吸附脱硫中的应用
1.4 课题选择及研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验原料和化学试剂
2.2 实验设备
2.3 反应气的配制
2.4 吸附脱硫性能评价装置
2.5 气相组成分析方法
2.6 表征方法
2.6.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.6.2 傅立叶红外光谱(FTIR)
2.6.3 热重分析(TG)
2.6.4 程序升温氨气脱附测试(NH3-TPD)
第三章 MOFs脱硫剂的制备与表征
3.1 MOFs脱硫剂的制备
3.1.1 MOF-199的制备
3.1.2 MOF-5的制备
3.2 MOF-199的表征
3.2.1 MOF-199的结构
3.2.2 MOF-199的XRD表征
3.2.3 MOF-199的IR表征
3.2.4 MOF-199的TG表征
3.3 MOF-5的表征
3.3.0 MOF-5的结构
3.3.1 MOF-5的XRD表征
3.3.2 MOF-5的IR表征
3.3.3 MOF-5的TG表征
第四章 MOF-199的吸附脱硫行为研究
4.1 活化预处理条件对MOF-199的吸附脱硫性能的影响
4.1.1 活化温度对MOF-199的脱硫穿透行为的影响
4.1.2 活化前后MOF-199的红外表征
4.1.3 程序升温氨气脱附测试(NH3-TPD)
4.2 MOF-199对乙硫醇的吸附脱除行为
4.2.1 温度对MOF-199吸附乙硫醇的影响
4.2.2 浓度对MOF-199吸附乙硫醇的影响
4.2.3 空速对MOF-199吸附乙硫醇的影响
4.3 MOF-199对甲硫醚的吸附脱除行为
4.3.1 温度对MOF-199吸附甲硫醚的影响
4.3.2 浓度对MOF-199吸附甲硫醚的影响
4.3.3 空速对MOF-199吸附甲硫醚的影响
4.4 MOF-199对硫化氢的吸附脱除行为
4.4.1 温度对MOF-199吸附硫化氢的影响
4.4.2 浓度对MOF-199吸附硫化氢的影响
4.4.3 空速对MOF-199吸附硫化氢的影响
4.5 MOF-199对三种不同硫化物吸附行为比较
本章小结
第五章 MOF-5吸附脱硫行为研究
5.1 引言
5.2 活化预处理条件对MOF-5吸附脱硫的影响
5.2.1 在不同活化温度条件下MOF-5的吸附脱硫穿透行为
5.2.2 MOF-5在不同活化温度处理后的IR谱图
5.3 吸附温度对MOF-5脱除硫化物的影响
5.4 进口浓度对MOF-5脱除硫化物的影响
5.5 空速对MOF-5脱除硫化物的影响
5.6 MOF-5对三种不同硫化物吸附行为比较
本章小结
第六章 结论和建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
本文编号：3834948
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述及课题选择
1.1 前言
1.2 脱硫技术的介绍
1.2.1 湿法脱硫
1.2.2 干法脱硫
1.2.3 金属氧化物脱硫剂
1.2.4 多孔材料脱硫剂
1.3 金属有机框架化合物(MOFs)
1.3.1 MOFs简介
1.3.2 MOFs的发展简史
1.3.3 金属有机框架化合物(MOFs)合成方法
1.3.4 金属有机框架化合物(MOFs)在吸附脱硫中的应用
1.4 课题选择及研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验原料和化学试剂
2.2 实验设备
2.3 反应气的配制
2.4 吸附脱硫性能评价装置
2.5 气相组成分析方法
2.6 表征方法
2.6.1 X-射线衍射分析(XRD)
2.6.2 傅立叶红外光谱(FTIR)
2.6.3 热重分析(TG)
2.6.4 程序升温氨气脱附测试(NH3-TPD)
第三章 MOFs脱硫剂的制备与表征
3.1 MOFs脱硫剂的制备
3.1.1 MOF-199的制备
3.1.2 MOF-5的制备
3.2 MOF-199的表征
3.2.1 MOF-199的结构
3.2.2 MOF-199的XRD表征
3.2.3 MOF-199的IR表征
3.2.4 MOF-199的TG表征
3.3 MOF-5的表征
3.3.0 MOF-5的结构
3.3.1 MOF-5的XRD表征
3.3.2 MOF-5的IR表征
3.3.3 MOF-5的TG表征
第四章 MOF-199的吸附脱硫行为研究
4.1 活化预处理条件对MOF-199的吸附脱硫性能的影响
4.1.1 活化温度对MOF-199的脱硫穿透行为的影响
4.1.2 活化前后MOF-199的红外表征
4.1.3 程序升温氨气脱附测试(NH3-TPD)
4.2 MOF-199对乙硫醇的吸附脱除行为
4.2.1 温度对MOF-199吸附乙硫醇的影响
4.2.2 浓度对MOF-199吸附乙硫醇的影响
4.2.3 空速对MOF-199吸附乙硫醇的影响
4.3 MOF-199对甲硫醚的吸附脱除行为
4.3.1 温度对MOF-199吸附甲硫醚的影响
4.3.2 浓度对MOF-199吸附甲硫醚的影响
4.3.3 空速对MOF-199吸附甲硫醚的影响
4.4 MOF-199对硫化氢的吸附脱除行为
4.4.1 温度对MOF-199吸附硫化氢的影响
4.4.2 浓度对MOF-199吸附硫化氢的影响
4.4.3 空速对MOF-199吸附硫化氢的影响
4.5 MOF-199对三种不同硫化物吸附行为比较
本章小结
第五章 MOF-5吸附脱硫行为研究
5.1 引言
5.2 活化预处理条件对MOF-5吸附脱硫的影响
5.2.1 在不同活化温度条件下MOF-5的吸附脱硫穿透行为
5.2.2 MOF-5在不同活化温度处理后的IR谱图
5.3 吸附温度对MOF-5脱除硫化物的影响
5.4 进口浓度对MOF-5脱除硫化物的影响
5.5 空速对MOF-5脱除硫化物的影响
5.6 MOF-5对三种不同硫化物吸附行为比较
本章小结
第六章 结论和建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
本文编号：3834948
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