Cu_Ce_MCM_41分子筛的制备及其在吸附脱硫中的应用

合集下载

稻草和稻草灰合成中孔分子筛MCM-41及性能分析

ｃｒＳＳｅｏａｅ．ｈｃｉｆＳ－１／Ｃ４ｎＳ — ｌ／Ｍ一１ｗｒｐｏｏｄｂｒｆｎ１ｉ０ａｅ（Ｄ）ｗｒｃｍｐｒｄＴｅａｉｔｏＡＡ４ＭＭ一１ａｄＲＡＡｌＭＣ４ｅｅｒｍｔｙｇａｉｇＡｔ４ｅｄｙＲ００ｅｔｗｈ
（．ｅａｍｎｏｈｍｓｙＨｎｎＩｓｔｔｏＥｕａｏ，ｈｎｚｏ５０６ｈｎ；１Ｄｐｒｅｔｆｅｉｒ，ｅａｎｔｕｅｆｄｃｔｎＺｅｇｈｕ４０４，ＣｉａｔＣｔｉｉ２ＤｐｒｅｔｆｈｍｓｙＺｅｇｈｕＵｉｅｓｙＺｅｇｈｕ４００，ｈｎ）．ｅａｍｎｏｅｉｒ，ｈｎｚｏｎｖｒｉ，ｈｎｚｏ５０１ＣｉａｔＣｔｔＡｓａｔＴｅｍｅｏｏｏｓｍｌｕａｅｅＳＭＭ－１ａｄＲＡＭＣ４ｅｙｔｓｅｓｇｒｅｓａ（Ｓｒｃｒｂｔｃ：ｈｓｐｒｕｏｅｌｓｖｓ－Ｃ４ｎＳ — Ｍ一１ｒｓｎｈｉｄｕｉｃｒｒｃｒｉＲｗｅｅｚｎｉｔｗＲ）ｏｅｓａｉｒｔｗａｈ（ＳｓＲＡ）ａｉｃｕｃ．ｈｉｅｅｃｓｅｅｎｔｅｅｗａｌｓｎＤ・Ｍ一１ｃｔｙｔｙｔｓｅｏｏｉｍｓｉｓｌａｓｒｅＴｅｄｆｒｎｅｔｅｓｔｏｃｔｙｔａｄＳＳＭＣ４ａｌｓｓｎｈｉｄｆｍｓｄｌｓｉｏｆｂｗｈａｓａｅｚｒｕｉ—
结构以及良好的长程有序性和结晶度，用其催化合成Ｇ与ＳＳＭＣ一１一样，但Ｐ，Ｄ — Ｍ４活性都较弱；通过接枝法将改性铝以

ZS-5／MCM-41复合分子筛用于FCC汽油脱硫的初步考察

ＭＣＭ一４１ｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸＲＤ，Ｎ２ａｄｓｏｒｐｉｔｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ，ＮＨ３一ＴＰＤ，ＳＥＭ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＣｕＯｌｏａｄｉｎｇ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ＷＨＳＶｅｔｃｆａｃｔｏｒｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｉｅｖｅｄｅｓｕ１ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ１１Ｊａｎｕａｒｙ，２０１３；ｒｅｖｉ￣ｄ２５Ｍａｒｃｈ２０１３；ａｃｃｅｐｔｅｄ５Ａｐｒｉｌ２０１３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＺＳＭ一５／ＭＣＭ一４１ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｉｅｖｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙＮａｎｏ－－ａｓｓｅｍｂｌｙｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺＳＭ一５／
（１．ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅபைடு நூலகம்ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２６１７，Ｃｈｉｎａ；

微波法制备Ce—Y分子筛的吸附脱硫性能

降低．离子交换度提高了５微波法制备ｃ —Ｙ分子筛，而％ｅ不仅交换度比常规方法有所提高，交换时间明显缩且
短，同时能保证金属离子的价态不发生改变。关键词：微波；Ｎａ分子筛；Ｃ —Ｙ；噻吩；吸附脱硫Ｙｅ
ＬＩＸｉｑＵＮｈｏ— ｌｕｉ，ＳＺａｉ，ＴＡＮＧ２ＺＵｉｇ一（ｎ，ＩＵｂｇｉｎ０ —ｊａｎＫｅＨＸａｎ１Ｅｎ —ｌｇ，ＳＮ（ＩｉＩａｉｕｎ
，
（．ｈｕｆＰｔｒｅｃｌｅｎｌｙ，Ｌａｎｎｎｖｒｔｅｏｕ＆ＣｅｃｌｋｈｏＫ，１＆‘ ￣ｏｅｒｈｍｉｃｏｇ（ｌｒａＴｈｏｉｏｉｇＵｉｓｙｒｔｌｍｅｉ）ｒｅ／Ｐｈｍｉ＇ｌｙａ７ｎｏＦｓｕｉｎｎ ¨３０，Ｐ．Ｒ．（ｎ２（ｄｅｅＣｅｓｙａｄＣｅｃｌｎｉｅｒｇ，ＬｎｈｕＵｉｅｓｙｕｈｎＬａｉｇｏ０１ｉａ；．）ｌ／ｈｍｉｒｎｈｍｉｇｎｅｉｇｔａＥｎａｚｏｎｖｒｉ，ｔ
Ｌ，Ｄａｚ“Ｇａｓ３００，Ｐ．Ｒ．Ｃｚａ）ｎｕ７００Ｊｉｎ
Ｒｅｅｖｄ２￣ｔｍｂｒ２０；ｒｖｓ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｅｔｍｂｒ２０ｃｉ２％ｐｅｅ０６ｅｉｄ５Ｓｐｅｅ０６；ａｃｐｅ５Ｓｐｅｅ０６ｅｅｃｅｔ２ｅｔｍｂｒ２０ｄ
文章编号：６２９２２（）４０９３１７ —６５（０６０ —０２ —０）

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展1. 引言1.1 分子筛催化剂的定义分子筛催化剂是一种通过分子筛结构中的微孔对分子进行选择性吸附和催化反应的催化剂。

分子筛是一种具有规则孔道结构的晶体物质，其孔径可以根据需要进行调控，具有较高的比表面积和孔容量。

分子筛催化剂可以提高反应的选择性和效率，降低能耗和环境污染，被广泛应用于炼油和石油化工等领域。

分子筛催化剂在炼油与石油化工中发挥着重要作用，可以用于裂化、重整、脱氮脱硫、重整裂化和芳烃转化等反应过程。

通过优化分子筛的孔径和孔道结构，可以实现对不同分子的选择性催化转化，同时提高反应速率和产率。

分子筛催化剂的研究和应用具有重要意义，可以推动炼油与石油化工的高效、清洁和可持续发展。

1.2 炼油与石油化工的重要性炼油与石油化工是现代工业的支柱，对于国民经济发展具有重要的意义。

炼油是将原油中的各种成分在高温、高压下进行分馏、裂解、重组等处理，以提取出各种石油产品的工艺过程，主要产品包括汽油、柴油、液化气、石蜡等。

这些产品广泛应用于交通运输、工业生产、农业等各个领域，为社会提供了便利，推动了经济的发展。

石油化工是利用石油、煤炭、天然气等化石燃料及生物质资源为原料，经过加工、分离、裂化、重组等过程，生产有机化学产品的工业部门。

石油化工产品广泛应用于医药、农药、合成纤维、橡胶、塑料、合成树脂等领域，为人们的日常生活和各个行业提供了必要原料，促进了各行业的发展。

炼油与石油化工的发展水平直接影响着一个国家或地区的工业化程度和经济实力。

现代炼油与石油化工技术的不断创新和应用，不仅提高了能源利用效率，减少了对环境的污染，还促进了科技的进步和产业的发展。

炼油与石油化工的重要性不可忽视，对于推动经济增长和社会进步具有重要作用。

2. 正文2.1 分子筛催化剂在催化裂化中的应用催化裂化是炼油与石油化工中广泛应用的一种重要反应过程，而分子筛催化剂在催化裂化中发挥着重要作用。

分子筛催化剂通过其特殊的孔道结构和化学性质，能够有效地催化裂化反应，提高产品产率和质量。

MCM-41 分子筛的合成与表征

不同酸浓度MCM-41分子筛的合成与表征摘要:用C16TMABr表面活性剂作为模板，采用TEOS硅源水解法合成MCM-41介孔分子筛。

分别对在碱性环境、以及高、中、低、三种不同酸浓度的条件下合成的MCM-41分子筛使用TG/DTA、红外光谱、低温N2吸附等测试手段对其进行表征。

结果表明：四种条件下均能合成MCM-41 分子筛，机离子浓度、反应温度和煅烧等对MCM-41分子筛的介孔孔径有重要影响，而pH 值则影响MCM-41的热稳定性。

关键字： MCM-41；分子筛；合成；低温N2吸附；红外光谱无机多孔材料因具有较大的比表面积和吸附容量，而被广泛应用与催化和吸附载体中。

按孔径大小来分，多孔材料可分为微孔、介孔和大孔材料。

近年来出现了一类新型的有序介孔氧化硅材料M41S。

其显著的特点是具有规则排列、大小均匀的纳米孔道结构及高的比表面积和大的吸附容量，在催化、吸附与分离、纳米材料组装及生物化学等众多领域有广泛的应用前景。

而在新型的介孔氧化硅中，MCM-41分子筛是最具代表性的一种。

MCM-41 是具有六方规则排列的一维孔道结构，孔径大小均匀，在一定范围内可连续调节，具有高的热稳定性。

它是利用分子自组织的方法得到的介孔固体物质【1-6】，其有序排列的较大孔径（1.5—10nm），将沸石分子筛的规则孔径以微孔范围拓展到介孔领域。

这对于在沸石分子筛难以完成的大分子催化、吸附与分离等过程，无疑展示了广阔的前景，在小尺寸效应、表面效应及量子效应等方面也提供了物质基础。

本文通过以十六烷基三甲基溴化氨(C16TMABr)为表面活性剂,在三种不同酸浓度下合成MCM-41分子筛,并研究了对MCM-41分子筛结构性能的影响。

一、试验方法1、MCM-41 分子筛的合成酸性合成：将HCl加入持续搅拌的C16TMBr的水溶液中，搅拌15min,然后将TEOS逐滴滴入不断搅拌的混合溶液中。

滴定完成后再继续搅拌2h,置于装有聚四氟乙烯内衬的反应釜中110℃水热处理48h。

【论文】MCM-22MCM-41复合分子筛的合成与表征

摘要MCM-22分子筛是一种常用的烃类转化反应微孔催化剂，MCM-41分子筛是一种新型、孔径可调的介孔材料。

本文在前人实验基础上继续探索研究复合MCM-22/MCM-41微孔－介孔复合分子筛的合成方法。

采用纳米组装法合成MCM-22/MCM-41复合分子筛，主要考察了纳米组装法晶化条件，即第一次晶化时间、第二次晶化时间、pH值、模版剂等因素对合成产物的影响，确定较好的条件以得到重复性好的MCM-22/ MCM-41复合分子筛。

微孔-介孔MCM-22/MCM-41复合分子最佳的合成条件如下：原料的老化时间为7h；第一步控制合成MCM-22纳米簇微孔相的晶化时间为5.5d，晶化温度为150℃；第二步合成MCM-41介孔相的晶化时间为3.5d，晶化温度为105℃ pH值为10.5，加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）模板剂用量为2g。

通过XRD和SEM的表征结果可以看出，合成产物在XRD的大角度衍射图中出现了MCM-22特征衍射峰，小角度衍射图中出现MCM-41的特征衍射峰，SEM图中发现MCM-22纳米簇前趋体和短程有序的MCM-22/MCM-41复合分子筛，表明短程有序MCM-22/MCM-41复合分子筛已经形成。

关键词： MCM-22/MCM-41复合分子筛；纳米组装法；条件考察；合成表征AbstractThe MCM-22 zeolite is a kind of widely used porous catalyst in hydrocarbon transfer reaction. The MCM-41 molecular sieve is a new type mesoporous molecular sieve with adjustable pore diameter.The synthesis method of MCM-22/MCM-41 composite molecular sieve was exploered. The MCM-22/MCM-41 composite molecular sieve is prepared by nano-assembly method. The influence of pH, crystallization time and template agent are investigated, in order to improve the reproducibility of the synthesis method MCM-22/MCM-41 composite molecular sieve.In the synthesis process of MCM-22/MCM-41，The optimal synthesis conditions of MCM-22/MCM-41 are as follows：the aging time of raw is 7h, the first step of crystallization time for MCM-22 is 5.5d, the second step of crystallization time for MCM-41 is 3.5d, the PH is 10.5,the amount of CTAB is 2 g, The second step of the crystallization temperature for MCM-41 is 105 ℃.The XRD characterization of the molecular sieve shows that the synthetic product presents characteristic diffraction peaks of MCM-41 and MCM-22 in the small-angle and wide-angle XRD diffraction patterns. The nano-cluster precursor of MCM-22 and the short range order MCM-22/MCM-41 composite molecular sieve are found in SEM photograph. Result shows that short-range order MCM-22/MCM-41 composite has been prepared.Key words: MCM-22/MCM-41 composite molecular sieve; nano-assembly method; Characterization目录第一章前言 (1)1.1 研究背景与研究意义 (1)1.2.1 分子筛的结构与合成机理 (2)1.2.2 MCM-22分子筛的研究现状 (4)1.2.3 MCM-41分子筛的研究现状 (6)1.2.4 MCM-22/MCM-41复合分子筛的研究现状 (8)1.2.4.1原位合成法 (8)1.2.4.1.1单模板合成法 (8)1.2.4.1.2 双模板合成法 (9)1.2.4.2 后合成法 (9)1.2.4.2.1纳米组装法 (9)1.2.4.2.2 包埋法 (10)1.3 研究的主要内容 (10)第二章实验材料与方法 (12)2.1 实验药品与仪器 (12)2.1.1 实验药品 (12)2.1.2 实验仪器 (12)2.2 纳米组装法合成MCM-22/MCM-41复合分子筛 (12)2.3 X射线衍射（XRD）实验、相对结晶度 (13)第三章实验结果与讨论 (15)3.1 第一步晶化时间对分子筛合成的影响 (15)3.2 第二步晶化时间对分子筛合成的影响 (17)3.3第二步晶化时的PH值对分子筛合成的影响 (19)3.4 模版剂加入量对结晶度的影响 (20)3.5 实验重复性 (22)3.6 SEM图分析 (23)第四章结论 (27)4.1 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (30)声明 (31)第一章前言1.1 研究背景与研究意义众所周知，催化剂是炼油和石油化工技术的核心。

MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能

MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能张娟;任腾杰;胡颜荟;李俊盼;王春芳;赵地顺【摘要】采用浸渍法将8种金属酞菁分别负载到MCM-41分子筛上制得负载型金属酞菁，通过红外光谱进行表征。

以二苯并噻吩（DBT）为反应底物，空气为氧化剂，己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为溶剂考察了这8种催化剂在氧化脱硫反应中的催化活性，筛选出较优催化剂，并对工艺条件进行优化。

结果表明，合成的8种负载型金属酞菁催化剂中，MCM-41分子筛负载钴酞菁具有较好的催化性能，最优工艺条件为：剂油比1：1，催化剂用量0.004 g·(10 ml模型油)-1，空气流速50 ml·min-1，反应时间1 h，室温，DBT脱硫率最高可达97.56%。

DBT的氧化产物为 DBT 砜。

又考察了此催化氧化系统对不同硫化物的催化氧化效果，发现不同硫化物的脱硫率均在90%以上。

该催化剂在重复利用4次后脱硫率无明显的降低。

%Eight kinds of metal phthalocyanine (Pc) were loaded into MCM-41 by impregnation method,and were characterized by infrared spectrum. The catalytic activities of the eight supported metal phthalocyanine in the desulfurization were investigated with dibenzothiophene (DBT) as the reaction substrate, air as oxidant and caprolactam-tetrabutylammonium bromide ionic liquid as solvent. The reaction condition was investigated in detail. The results showed that MCM-41/CoPc was the best catalyst among the eight supported metal phthalocyanine catalysts. The removal ratio of DBT is up to 97.56%for 1 h under the optimal reaction condition (the ratio of ionic liquid to model oil 1:1, the amount of catalyst 0.004 g·(10 ml model oil)-1, air flow rate 50 ml·min-1 and room temperature). The oxidized product of DBT is DBT sulphone. Different sulfur compounds werealso investigated. The result shows that sulfur removal of different sulfur all are up to 90%. The removal ratio of DBT doesn’t decrease obviously, after reused for four times with this catalyst.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】7页(P3012-3018)【关键词】金属酞菁;分子筛;二苯并噻吩;催化;离子液体【作者】张娟;任腾杰;胡颜荟;李俊盼;王春芳;赵地顺【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018【正文语种】中文【中图分类】O623.83自从2013年1月以来，全国多个城市陷入了“雾霾危机”，引发了舆论对中国油品质量的广泛质疑和诟病。

分子筛生产工艺技术及应用简介

分子筛生产工艺技术及应用简介1、分子筛简介分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，其品种达到数十种。

分子筛有很大的比表面积,达300～1000m2/g，内晶表面高度极化，为一类高效吸附剂，也是一类固体酸，表面有很高的酸浓度与酸强度，能引起正碳离子型的催化反应。

当组成中的金属离子与溶液中其他离子进行交换时，可调整孔径，改变其吸附性质与催化性质，从而制得不同性能的分子筛催化剂。

分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。

由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。

分子筛按照其用途主要分为两个大的领域：一个是作为吸附材料(吸附剂)，应用领域包括石油炼制、石油化工、煤化工、化肥、冶金、电子等行业，用做气体的分离、干燥、净化，主要品种有3A、4A、5A、13X分子筛；另一个是作为固体酸催化剂用于石油炼制和石油化工，主要品种有HZSM-5、USY等。

2、分子筛生产分子筛的生产过程分为两个阶段：一个是分子筛原粉的合成；另一个就是分子筛的成型。

2.1分子筛的合成分子筛是用硅的化合物（例如硅溶胶、硅酸钠等）、铝的化合物（例如活性氧化铝、铝盐等）、碱（例如氢氧化钠等）以及模板剂在水热条件下合成的，由此制备的产品称为分子筛原粉，是一种极其细小的硅铝酸盐晶体材料，晶体直径在100纳米左右，不能直接用于工业生产过程，必须加工成一定形状和大小的颗粒才具有实用价值。

分子筛的合成过程需要消耗大量的基础化学品和净化水，并产生大量的废液和污水，需要配备有原水净化和污水处理装置。

2.2 分子筛成型分子筛按照其用途不同需要加工成不同的形状。

目前，工业上常用的分子筛有三种形状：条状、球状和微球状。

磁性Cu(Ⅰ)-Y分子筛的制备及其在磁稳定床中吸附脱硫的研究

上合成Ｙ型分子筛层的方法，备的磁性分子筛制可用于ＭＳＢ中芳烃分离过程。Ｂａｔｎ等通过ｒｔｏ将多孔金属（不锈钢、ｒＮｉｅ合金等）入沸如Ｃ－ — Ｆ浸石合成凝胶的方法制备了一种宽度远远大于厚度的分子筛膜。宗保宁等。。则在多孔Ｎｉ、ｅＡｌ — Ｆ— Ａｌ和Ｃ－等合金上合成了具有更高热和水热稳定ｕＡ１
维普资讯
石
２００６年１Ｏ月油来自炼制与
化
工第３７卷第１Ｏ期
ＰＴＲＥＥＯＬＵＭＲＣＳＩＧＡＮＥ０ＨＥｃＩＰＯＥＳＮＤＰＴＲｃＭＩＡｓ
磁性Ｃ（）Ｙ分子筛的制备及其在ｕＩ一磁稳定床中吸附脱硫的研究
关键词：性磁
分子筛
离子交换
制备
磁场
吸附过程
脱硫
１前
言
１Ｏ２ｍｇＬ，１／其含硫化合物组成见表１。
表１汽油原料中含硫化合物组成分析
项目噻吩２甲基噻吩一３甲基噻吩一２５二甲基噻吩，数据
Ｙｎａｇ等口通过分子轨道（ＭＯ）模拟和实验研
ｍｇＬ／
究发现，３Ｙ，Ｓ５分子筛中具有ｄ１Ｘ，ＺＭ－等外层
电子结构的区金属阳离子（Ｃ，ｇＮｉ等）如ｕＡ，外
能够和噻吩类含硫化合物中的硫原子形成强于范德华力的丌络合键，一而且金属阳离子与硫之间的成键强度略大于它们与苯的成键强度。因此，利用这种化学

高表面积MCM-41的合成与性能

物理化学学报（ Wuli Hua’u( )u(*a+）
March
,-.a /0123 450i63 7i8. , !""!，#$（3）：2*+ , 2-3
2*+
高表面积 %&%’(# 的合成与性能*
宋春敏
阎子峰
（石油大学重质油加工国家重点实验室，东营 21*.B/）
MaC D?
2Ea:FMac G@;@r, H@>ar;4@:; F8 Gh@45ca6 3:I5:@@r5:I, Jh@ K:5L@rM5;9 F8 N?@@:M6a:=, Or5MPa:@
$%&’ (8
光学仪器厂生产的 [,R-2 微分差热仪，样品量一般在 0’ 0( > 左右，升温速率 (0 S ·40: V (’ ?-+,+-.( 分子筛样品在 E\CS 抽真空处理后，吸附吡啶，测定其升温热脱附曲线，用来表征样品的酸量和酸强度 ’
图! &’() !
原粉、焙烧及 " 型样品的 #$% 谱图 #$% *+,,-./0 12 ,3- 45467! 8-19’,-0 ) *+,+-.( /012 1345&6137 8 *96&90:3; <6-+,+-.(7 , *0%:-3=926:>3; ?-+,+-.(
&’() :
图 : 不同晶化时间合成样品的 #$% 谱图 #$% *+,,-./0 12 ,3- 0;/,3-0’8-< 0+=*9-0 +, <’22-.-/, >.;0,+99’8+,’1/ ,’=- ? !> @

分子筛脱硫

分子筛脱硫分子筛脱硫是一种利用分子筛吸附硫化物的技术，是目前广泛应用于化工、石化及煤化工等领域的一种成熟脱硫技术。

分子筛是一种具有较狭窄孔径和大比表面积的材料，可以选择性吸附某些分子，故又称为分子筛吸附剂。

它具有高效、可再生、易操作等优点，是当前最为先进的脱硫技术之一。

分子筛的分类1. 沸石分子筛：属于天然矿藏，主要成分为硅酸酐和铝酸酐。

2. 自制分子筛：是在实验室内经过人工合成的一种材料。

3. 有机分子筛：具有选择性吸附有机分子的分子筛。

4. 金属有机框架材料（MOF）：具有较广阔的孔径和更大的比表面积。

分子筛脱硫的基本原理是利用分子筛吸附剂吸附燃料废气中的硫化物。

鉴于不同的分子筛类型具有不同的孔径和分子亲合力，因此吸附硫化物的效率也会有所不同。

通常采用的是氧化亚氮和硫化氢从燃料废气中进行选择性吸附。

本质上，分子筛脱硫就是一种物理吸附和解吸的过程，脱硫效率与吸附剂的性能、吸附床的操作条件，以及燃料废气的物质组成和气流速度等因素有关。

1. 高效分子筛吸附剂所具有的较狭窄的孔径和大比表面积可以提高脱硫效率，使得脱硫的反应速度快，脱硫剂的使用量大大降低。

2. 可再生分子筛通过加热可以使其吸附剂再生，从而降低了脱硫的成本。

3. 易操作特别适用于流量变化较大、操作过程门槛低且连续化程度高的场合。

应用领域分子筛脱硫应用较广，例如能源领域中的燃料废气处理，石油化工中的分离、脱水和催化反应等领域，以及煤化工、环保、医药和生物技术等领域。

分子筛脱硫技术在煤化工领域有重要应用。

煤的高硫化特性使得煤加工过程中产生的煤气中大量含有硫化物，分子筛吸附技术可以有效地分离出其中的硫化物，达到脱硫效果，并提高煤化工产品的附加值。

总的来说，分子筛脱硫是一种优越的硫化物处理技术，它的可再生和高效性质使其成为化学和工业领域的理想候选。

在煤化工领域，分子筛脱硫将有助于减轻煤炭行业产生的环境问题，促进产业的可持续发展。

开题报告最终版

一方面，分子筛（ZSM-5、HY、USY等）在脱硫（噻吩）上的研究有很多[4-6]；另一方面，利用分子筛的酸性，可以在反应吸附脱硫的同时，使烯烃収生异构化、烷基化，从而达到提高辛烷值的目的；此外，分子筛的择型作用也可能会对选择性脱硫起到帮助。
[4] Brunet S,Mey D,Appl Catal A,perot G,et al. On the Hydrodesulfurization of FCC Gasoline:a Review[J].Appl Catal A,2005,278 (2):143-172 [5] Shan H,Li C,Yang C,et al.Mechanistic Studies on Thiophene Species Cracking over USY Zeolite.Catal Today[J],2002,77(1-2):117-126 [6] Yu S,Waku T,Iglesia E.Catalytic Desulfurization of Thiophene on HZSM-5 Using Alkanes as Coreactants.Appl Catal A[J],2003,242(1):111一121
掺杂不同价态Ce的MCM-41得脱硫效果
[9] 崔榕.Ce-MCM-41分子筛吸附剂的制备及其在模拟汽油脱硫中的性能[J].天然气与化工.2008，33（2）：11-16
14
3.研究思路
可以看到，适量的引入稀土离子对分子筛改性，对选择性脱硫有帮助。另一方面，利用分子筛的酸性可以增加异构化的产物，使辛烷值得到恢复。
所以为了提高催化剂对汽油中硫化物的吸附选择性，应尽可能使金属离子的
π络合作用减少，和噻吩类化合物只形成S-M直接作用。

铁尾矿制备的分子筛MCM-41吸附剂对废水中Ni^(2+)的吸附行为

铁尾矿制备的分子筛MCM-41吸附剂对废水中Ni^(2+)的
吸附行为
吕扬;贺燕
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2010(43)6
【摘要】以铁尾矿为原料制备出介孔分子筛MCM-41吸附剂,研究了其对废水中Ni2+的吸附行为。

结果表明:MCM-41对Ni2+有良好的吸附性能,吸附率随溶液pH值的增加而增加,在pH值为7、吸附时间为80min时吸附率达到85%以上;Ni2+在MCM-41上的吸附是一个吸热过程,且符合Langmuir吸附等温式,提高温度有利于吸附的进行。

【总页数】4页(P75-78)
【关键词】废水处理;吸附;Ni2+;分子筛;铁尾矿
【作者】吕扬;贺燕
【作者单位】沈阳理工大学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O657.3
【相关文献】
1.不同温度制备Ni基介孔材料MCM-41吸附剂对模拟柴油的吸附脱硫 [J], 范林;王玉和
2.球形Ni^(2+)模板交联壳聚糖吸附剂的多胺化及其对Ni^(2+)的吸附性能 [J], 唐雪娇;曹梦;毕成良;韩长秀;张宝贵
3.耐Pb^(2+)、Cu^(2+)沸石-细菌复合矿物材料吸附剂的筛选及其对水中
Pb^(2+)、Cu^(2+)吸附能力的研究 [J], 杨亮;陈东
4.SiO_(2)/PAA吸附剂的制备及其对Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附行为研究 [J], 屈佳;廖志聪;宗梦娜;张富莹;张华;周聪楠;龚伟;宋月红
5.胺基稻草纤维的制备及对电镀废水中Fe^(3+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附 [J], 谭婷;许秀成;杨晨;杨德敏;朱晓帆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

介孔分子筛Ce-MCM-41的深度吸附脱硫

脱硫效果不佳。关键词：ＣｅＭＣＭ一１ — ４：模拟燃料；吸附脱硫中图分类号：０６７４文献标识码：Ａ文章编号：１７ —２１２０）３０７．３６４３６（０８０．１６０
ＤｅｐＤｅｕｆｒｚｔｏｙＡｄｏｐｉｎｅｓｌｕｉａｉｎｂｓｒｔｏ
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：ＣｅＭＣＭ一；ｄｅｕｅｓａｓｒｔｏｅｕｆｒｚｔｏ — ４１ｍｏｌｆｌ；ｄｏｐｉｎｄｓｌｕｉａｉｎＡｂｓｒｃ：ＴｈｍｅｏｏｒｓｔａｔｅｓｐｏｕｍｏｌｃｌｒｉｖＣｅＭＣＭ一ｗａｓｎｈｓｚｄｙｙｄｏｔｒｌｅｕａｓｅｅ．４１ｓｙｔｅｉｅｂｈｒｈｅｍａ
随着环保和燃料电池对油品低硫化的要求，各
１９９２年美国Ｍｏｉ公司的Ｋｅｇｂｌｒｓｅ等人首次报
国都对油品的硫含量提出了越来越严格的要求。低
ｄｓｌｕｚｔｎｏｆｍｏｅｕｌａｄＦＣＣａｏｌｎｒｔｄｅｈｅＭＣＭ．ｎｄ．ＣＭ．．Ｔｈｅｕｆｒａｉｄｌｆｅｉｏｎｇｓｉｅｗｅｅｓｕｉｄｏｎｔ４１ａＣｅＭ４１ｅｒｓｌｓｅｐｔａｅａｈｅｅｕｔｘａｉｔｄｔｔｔｅｒｍｏｖｌｂＣＭ．ｈａｖＭ４１ｗｉｈｕｎｔｅｆａｅｔｏｔＡｌｉｌｒｌｍｗｏｒｓｍｉｏｒｋｗａｎ．ＴｈｅｓｆｒｕｌｕｒｍｏａｆｔｅＣｅＭＣＭ一ｉｃｅｓｄｗｉｅｉｃｒｏｒｔｏｆＣｅｉｔｈｅｆａｗｏｋ．Ｍｏｅｅ，ｔｅｅｖｌｏ — ｈ４１ｎｒａｅｔｔｎｏｈｈｐａｉｎｏｎｏｔｒｍｅｒｒｏｖｒｈｉｃｅｓｆａｓｒｔｏａｃｔｆｔｉｐｈｎｓｍｕｈｒｌｔｔｅｓｒｎｇｄｄｎｉｙｏｆＬｅｓｎｒａｅｏｄｏｐｎｃｐａｉｏｏｅｅｗａｃｅａｉｗｉｔｔｅｔａｅｓｔｗｉｉｙｈｖｅｈｈｈｎａｉＤｅｕｆｒｚｔｃｄ．ｓｌｕｉａｉｏｆＦＣＣｓｉｅｂｓｎ．ＣＭ．ｓｎｆｅｔｖｏｎｇａｏｌｎｙｕｉｇＣｅＭ４１ｗａｏｔｆｃｉｅ．ｅ

吸附作用的应用研究综述报告

吸附作用的应用研究综述报告摘要：吸附应用最早可以追溯到远古时代，那时人类用木炭来防水吸潮。

近现代随着科技的高速发展，吸附技术广泛应用于包括化工、轻工、炼油、冶金和环保等众多领域。

根据吸附机理不同，可以分为化学吸附和物理吸附，而目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭，活性氧化铝，硅胶，分子筛等。

本文介绍了吸附的一些基础概念，并列举了吸附作用在废水净化、有机物回收、环保、医疗等方面的研究进展，并且预测了吸附技术的以后发展趋势。

关键词：吸附;活性炭;活性氧化铝;硅胶;分子筛ABSTRACT:The adsorption application can be traced back to ancient times, the early humans use charcoal to be absorb moisture. With the rapid development of science and technology in modern times, the adsorption technology is widely applied in many fields including chemical industry, light industry, oil refining, metallurgy and environmental protection, etc. Based on the different mechanisms of adsorption, it can be divided into two parts, chemical adsorption and physical adsorption. Besides, at present, common adsorbents in industry are activated carbon, activated alumina, silica gel, molecular sieve, etc. In this paper, it introduces some basic concepts about adsorption, and lists the research progress of adsorption application on wastewater purification, organic compounds recycling, environmental protection, medical treatment, and forecasts the developing trends of adsorption technology in future. KEY WORDS:adsorption; activated carbon; activated alumina; silica gel; molecular sieve1前言人类对吸附的认识和应用可以追溯到远古时代,马王堆古墓出土文物中就发现有木炭用来防水吸潮。

改性MCM-41催化高酸值油脂制备生物柴油

改性MCM-41催化高酸值油脂制备生物柴油兰战伟;耿欢欢;王姗姗;汤颖【摘要】以浓硫酸为改性剂,采用化学键合的方法对MCM-41分子筛进行磺化改性,考察了酯交换体系中的改性剂用量、醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间等因素对生物柴油产率的影响.结果表明:表面改性能够显著提高分子筛对高酸值油脂酯交换的反应性能,采用0.1 mol/L浓硫酸改性后的MCM-41分子筛,在催化剂用量0.5％、醇油摩尔比为15、反应温度为65℃及反应时间4h条件下催化制备生物柴油,产率从未改性前的13.32％提高到86.29％.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(033)011【总页数】4页(P80-83)【关键词】生物柴油;高酸值油脂;分子筛;酯交换【作者】兰战伟;耿欢欢;王姗姗;汤颖【作者单位】中国石化销售有限公司贵州石油分公司,贵州贵阳550002;中国平煤神马集团供水总厂,河南平顶山467000;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE667当今人类面临能源短缺与环境污染的双重压力。

努力寻找环境友好、可再生的替代能源已成为国际瞩目的焦点。

生物柴油是一种新型可替代燃料，以其优异的排放和降解性能，倍受大家的青睐[1-3]。

利用废弃油脂生产生物柴油具有较好的经济实用性。

特别是地沟油，不仅给人们带来环境污染，而且常给人们带来“餐桌污染”[4]。

但废弃油脂游离脂肪酸含量较高必须进行酯化降酸预处理，才能达到后续酯交换反应的要求（酸值＜1.0 mgKOH/g）[5]。

因此，高酸值油脂制备生物柴油不宜采用碱催化剂，因为羧酸与氢氧化物反应生成皂化物，降低生物柴油产率[6]。

酸催化剂不但可以催化植物油的酯交换反应，还可以催化植物油中脂肪酸和其他副产物的酯化反应，所以比较适合做高酸值油脂的催化剂[7]。

常用的均相酸催化剂为H2SO4、H3PO4、HCl 等，但这类催化剂一般存在反应时间长、副产物多、催化剂分离困难、甲醇用量多及腐蚀设备等缺点[8]。

Cu(Ⅰ)Y分子筛表面酸性对其吸附脱硫性能的影响

Cu(Ⅰ)Y分子筛表面酸性对其吸附脱硫性能的影响王旺银;潘明雪;秦玉才;王凌涛;宋丽娟【摘要】用固相离子交换(SSIE)和液相离子交换(LPIE)法制备了不同离子交换度的Cu(Ⅰ)Y分子筛,采用吡啶吸附红外光谱(Py-IR)表征了分子筛的表面酸性,并用固定床吸附穿透实验评价了分子筛的吸附脱硫性能.结果表明,不同的离子交换法改性后,Cu(Ⅰ)Y分子筛仍然保持了完整的Y型分子筛结构.Cu+的交换量和表面酸性的分布显著地影响分子筛的吸附脱硫性能,固相离子交换后随离子交换度的增加,分子筛表面Br(o)nsted (B)酸逐渐转化为Lewis (L)酸,吸附性能增强.对不同离子交换法制备的Cu(Ⅰ)Y分子筛吸附脱硫性能与表面酸性关联后,发现分子筛表面B酸量减少,提高了分子筛的吸附脱硫活性.%Cu(I)Y zeolites with different degrees of ion exchange were prepared by solid state ion exchange (SSIE) and liquid phase ion exchange (LPIE).The surface acidity of the Cu(I)Y zeolite was characterized by adsorbed pyridine infrared spectroscopy (Py-IR) and the adsorbents desulfurization capabilities were evaluated by a fixed-bed adsorption experiment.We observed that after modification using different ion exchange methods the Cu(I)Y zeolites retained the structure of the Y zeolite completely.The amount of exchanged Cu+ and the surface acidity including the Br(o)nsted (B) acid content and the Lewis (L) acid content greatly affected the adsorption desulfurization process.After SSIE and with an increased degree of ion exchange the B acid gradually transformed to the L acid as a result of an improvement in the adsorption capacity.The results revealed that decreasing B acid content might be the essientialreason for the evidently improved adsorption desulfurization activity for the Cu(I)Y zeolites prepared by different ion exchange methods.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2011(027)005【总页数】5页(P1176-1180)【关键词】Cu(Ⅰ)Y分子筛;吸附脱硫;表面酸性;固相离子交换;吡啶吸附红外光谱【作者】王旺银;潘明雪;秦玉才;王凌涛;宋丽娟【作者单位】辽宁石油化工大学,辽宁省石油化工重点实验室,辽宁,抚顺,113001;辽宁石油化工大学,辽宁省石油化工重点实验室,辽宁,抚顺,113001;辽宁石油化工大学,辽宁省石油化工重点实验室,辽宁,抚顺,113001;辽宁石油化工大学,辽宁省石油化工重点实验室,辽宁,抚顺,113001;辽宁石油化工大学,辽宁省石油化工重点实验室,辽宁,抚顺,113001【正文语种】中文【中图分类】O643清洁能源生产系统燃料电池要求燃料中的硫化物必须低于1 μg·g-1,甚至0.01μg·g-1,因此燃料超深度脱硫技术的发展面临严峻的挑战.1而选择性吸附脱硫由于具有操作条件温和、脱硫效率高、尤其是可生产低硫或超低硫产品等优势,目前被认为是最具希望的燃料油深度脱硫或超深度脱硫技术,2,3其关键问题是吸附剂的吸附硫容量过低,Yang等4选用多种不同阳离子对Y型分子筛进行改性,研究表明经过Cu交换改性的CuY分子筛具有较好的吸附脱硫性能,并认为产生这一结果的主要原因是由于Cu+与硫化物之间形成了π络合吸附作用导致的.李望良等5在对La改性的CuHY分子筛吸附脱硫性能进行考察时,发现Cu定位在SII位和SIII位时, CuY分子筛具有较好的吸附脱硫能力.但目前的研究结果表明,6-8选用酸性分子筛做吸附剂进行的燃料油选择性吸附脱硫研究体系中,除了吸附作用外,在吸附剂表面酸性羟基的作用下,还会存在噻吩类硫化物的催化转化过程.因此,分子筛的表面酸性是影响吸附剂吸附硫容量的关键因素之一.而金属阳离子改性的分子筛,其表面酸性对吸附脱硫作用的影响还没有统一的认识.9-12目前,在选择性吸附脱硫过程吸附剂的表面酸性,尤其是表面B酸性对噻吩的催化作用影响的系统研究还鲜有报道. 固体表面酸性的研究包括酸类型、酸强度以及酸量等,研究分子筛表面酸性的方法较多,13,14其中红外光谱法具有能区分B酸(Brönsted acid))和L酸(Lewis acid)以及确定酸强度的优点.本文选用Y型分子筛为吸附剂,并采用固相离子交换法以及传统的液相离子交换法对其进行酸性调变,制备不同离子交换度的Cu(I)Y分子筛.通过固定床穿透实验测试不同表面酸性Cu(I)Y分子筛对吸附脱硫性能的影响,采用吡啶吸附红外光谱表征改性分子筛的表面酸性,系统研究分子筛表面酸性中心对噻吩类硫化物选择性吸附脱硫过程的影响.2.1 实验原料NaY和NH4Y原粉(n(Si)/n(Al)=2.55,南开大学催化剂厂);噻吩(分析纯,Johnson Matthey Company);正壬烷、硝酸铜、氯化亚铜(分析纯,国药集团化学试剂有限公司).模拟油:噻吩溶解在正壬烷中配制成硫含量为300 μg·g-1的模型化合物.2.2 吸附剂的制备HY分子筛由NH4Y分子筛在空气中以1°C· min-1的升温速率由室温升到450°C 焙烧4 h制备得到.固相(s)离子交换法制备Cu(I)Y分子筛:在常压下将预处理的HY分子筛与CuCl按一定比例在玛瑙研钵中研磨混合均匀后,置于石英管反应,在N2气氛下以1°C·min-1速率从室温加热至150-200 °C,保持4 h后升温至380°C焙烧20 h,制得Cu(I)Y 吸附剂.吸附剂按不同理论离子交换度大小分别标记为s-66%-CuY、s-75%-CuY、s-85%-CuY和s-95%-CuY.液相(l)离子交换法制备Cu(I)Y分子筛:在常压下,将与处理的NaY原粉与硝酸铜溶液(0.1 mol· L-1)按一定的固/液比置于圆底烧瓶,加热置100°C回流6 h,大量的去离子水洗涤,过滤后100°C烘干12 h,500°C焙烧4 h,重复上述步骤制得二次交换二次焙烧的Cu(II)Y分子筛,在N2气氛下450°C焙烧6 h自还原制得l-CuY.2.3 吸附脱硫评价所有动态吸附和穿透实验都在自制的具有外加热套的垂直石英管反应器中进行.装置由一个计量泵、压力表、温度控制表、流量计、反应器及加热器组成.吸附前,将吸附剂装填在反应器中N2气氛下450°C焙烧6 h进行活化,通过研究固定穿透曲线,分析和计算吸附剂的穿透硫容量和饱和硫容量,可以衡量吸附剂的应用价值.穿透硫容量指床层底部出料首次检测到硫时([S]＜1 μg·g-1),每克吸附剂吸附硫的质量.实验在室温、常压下进行,在反应器出口每10 min取油样分析.样品中的总硫含量采用江苏江分仪器公司生产的WK-2D型微库仑滴定仪测量.2.4 吸附剂酸性的表征利用红外光谱仪表征分子筛表面酸性,测试采用Perkin-Elmer公司生产的Spectrum TMGX傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪,中红外用微商热重(DTG)检测器.将分子筛样品压成薄片,并在特制的石英红外池中加热至400°C恒温,高真空(10-3Pa)状态下脱附4 h,自然冷却至室温并在室温下吸附吡啶30 min,然后分别在200和450°C脱附30 min,在红外光谱仪上摄谱,波数4000-400 cm-1.以吡啶为探针分子,分子筛表面B酸位和L酸位与吡啶分子发生吸附作用后,分别在1540和1450 cm-1附近出现特征峰,用来表征分子筛表面的B酸位和L酸位.分子筛在200°C脱附后的特征峰面积定义为总酸量, 450°C脱附后的特征峰面积定义为强酸量,两者之差为弱酸量.153.1 离子交换度对Cu(I)Y分子筛表面酸性的影响固相离子交换反应制备的Cu(I)Y分子筛可以获得较高的离子交换度,同时改变分子筛的表面酸性,16-18氢型分子筛桥式羟基上的H+与CuCl中的Cu+发生交换,放出HCl气体,生成Cu(I)Y分子筛.HY分子筛与不同质量的CuCl高温处理后,利用FTIR表征了分子筛表面酸性羟基的变化.图1为HY分子筛和Cu(I)Y(离子交换度分别为66%、75%、85%和95%)的羟基伸缩振动区红外光谱和铜离子交换度对分子筛表面酸量(峰面积)的影响.对分子筛羟基伸缩振动区3750-3500 cm-1的红外光谱(图1 (a))研究发现,随着金属阳离子交换度的增加,分子筛的羟基伸缩振动峰强度均呈现减弱的趋势,说明分子筛表面B酸位的H+与固体CuCl中的Cu+发生了固相离子交换反应.以B酸特征峰面积代表B酸量,图1(b)显示了桥羟基的质子与Cu+的交换程度,表面B酸位的酸量随离子交换度的增加逐渐减少.图1(a)还表明分子筛表面末端Si―OH19伸缩振动波数位于3742 cm-1的吸收强度几乎没有变化,其羟基上的H+未能与Cu+交换. 3.2 Cu(I)Y分子筛表面酸性对吸附脱硫性能的影响吡啶吸附红外光谱表征了HY分子筛以及经固相离子交换改性的不同离子交换度Cu(I)Y分子筛的表面酸性.图2为室温吡啶吸附后,分别在200和450°C抽真空脱附的红外谱图,低温和高温脱附后的吸收峰分别表征了分子筛B酸和L酸的总酸位和强酸位.从图2可以看出,与HY分子筛相比,不同离子交换度的Cu(I)Y型分子筛,B酸位的特征吸收峰1542 cm-1的强度随着离子交换度的增加呈逐渐减弱趋势,说明固相离子交换导致了分子筛表面的B酸中心被Cu+取代,这与图1的结果是一致的.由于受CuCl在分子筛表面热扩散的影响,Cu+首先与位于分子筛外表面B酸位以及指向超笼的桥羟基发生交换反应,而HY分子筛的B酸性主要由指向超笼的桥羟基决定的.20这就很大程度上调节了分子筛表面酸性.其L酸位的特征吸收带在1453 cm-1的强度随着离子交换度的提高明显增加,很显然Cu+以电子接受体的形式存在成为L酸位,铜离子交换度增加到95%时,从谱图可以看出,B酸的强度已经很弱,这说明分子筛表面大部分酸性羟基的H+与Cu+发生了离子交换反应,另一方面,从谱图还可以看出,随着离子交换度增加,L酸吸收带强度增加,然而当离子交换度达到较高的水平95%时,L酸位强度变弱,这可能是形成了[O―Cu―O―Cu―O]2+,而在这样的结构中Cu+不能与吡啶分子有效地配位,15或者可能是大量的铜离子与分子筛孔口的B酸位发生交换,使得孔径变小,阻碍了吡啶分子与L酸配位.从低温脱附(图2(a))和高温脱附(图2(b))的吸收峰比较来看,450°C抽真空后L酸位吸收带仍十分强而且形成尖峰,说明Cu+与吡啶分子之间的作用较强.为了考察铜离子交换度对吸附剂吸附脱硫的影响,以硫含量为300 μg·g-1的噻吩壬烷溶液为模拟油,空速为5 h-1,进行了吸附脱硫性能的考察,图3为不同离子交换度的Cu(I)Y分子筛吸附模拟油的穿透曲线.从图3可以看出,离子交换度较高时,吸附剂的脱硫性能较好.这可能是铜离子含量增加,更多的Cu+与分子筛超笼中的阳离子空位发生离子交换,分子筛表面增加了吸附活性位.非常有意思的是,铜离子交换度增加到85%时,吸附剂的硫吸附量明显增加,这可能是一方面更多的Cu(I)与分子筛超笼的SII、SIII或SIII`位置的阳离子交换,而低离子交换度时,在离子交换过程中金属阳离子可能发生一个由超笼向β笼的快速迁移,或由于β笼六元环的作用产生电荷补偿,使得阳离子定位在β笼,阻碍了硫化物分子与金属阳离子发生吸附作用.21另一方面,固相离子交换的结果使得大量的强B 酸位减少,避免了噻吩与质子之间发生催化反应形成大分子聚合物覆盖活性中心或堵塞分子筛孔道,保证了噻吩分子在分子筛孔道的扩散畅通,与暴露的吸附位作用.从穿透曲线得知,选用硫含量为300 μg·g-1的噻吩壬烷溶液为模型化合物,以硫含量小于1 μg·g-1为穿透点,s-95%-Cu(I)Y分子筛的穿透吸附硫容量达到18.31 mg·g-1吸附剂,饱和吸附硫容量达到40.698 mg·g-1吸附剂.图4展示了不同离子交换方法对分子筛表面酸性的影响以及酸性对吸附脱硫性能的影响.在具有相同离子交换度的条件下,从l-CuY和s-CuY的吡啶吸附红外谱图(图4a)可以看出,表征L酸位的1453 cm-1吸收带强度相当,而表征B酸位的1542 cm-1吸收带强度时l-CuY明显比s-CuY强,说明液相与固相离子交换制备的Cu(I)Y分子筛具有不同的表面酸性,尤其是l-CuY具用较多的B酸位.为了考察分子筛表面酸性对吸附剂吸附脱硫的影响,以硫含量为300 μg·g-1的噻吩壬烷溶液为模拟油,空速为5 h-1,进行了吸附脱硫性能的考察,图4b为不同离子交换方法制备的Cu(I)Y分子筛吸附模拟油的穿透曲线.从固定床吸附穿透曲线可以看出, l-CuY的穿透吸附硫容量([S]=10.71mg·g-1)明显小于S-CuY的穿透吸附硫容量([S]=15.94 mg·g-1).通过对各种噻吩硫化物在所选分子筛吸附剂上吸附的红外光谱研究,红外谱图上未出现归属于噻吩类硫化物的特征峰3108、3076和1407 cm-1,而观测到了归属于饱和碳氢伸缩振动的吸收峰2963、2928和2859 cm-1,22,23解释了在常温常压下吸附,噻吩及其衍生物吸附在酸性位上可能发生催化转化反应.研究还发现,吸附剂表面质子酸中心数越多,其催化转化反应对吸附脱硫性能的影响越显著,表面质子酸的作用会引起硫化物的催化转化,形成硫化物大分子.6,8而这种硫化物大分子导致分子筛孔道的堵塞,严重影响吸附剂的吸附脱硫能力.固相离子交换制备的CuY分子筛Cu+取代了表面羟基上的H+,降低了表面质子酸强度,减少了质子酸数量,有效地调控了分子筛表面酸性的分布,从吸附脱硫性能方面看,B酸转化为L酸抑制了噻吩类硫化物在分子筛表面与B酸位作用发生催化转化而堵塞分子筛孔道,有利于硫化物扩散与位于超笼的金属阳离子发生吸附作用,显著地增加了吸附剂的吸附硫容量.(1)用CuCl在惰性气氛下,通过固相离子交换法改性Y型分子筛制备的Cu(I)Y分子筛,具有较高的离子交换度,并且保持了完整的Y分子筛构型.改变Cu+和H+的数量比可以有效地调控分子筛表面B酸和L酸性.(2)分子筛表面酸性是制约其脱硫性能的主要因素之一,固相离子交换后Cu(I)Y分子筛的表面B酸转化为L酸,因此,B酸位数目减少,L酸位数目增多,导致吸附剂的吸附硫容量明显提高.B酸减少避免了部分噻吩类硫化物与其发生催化反应形成硫化物大分子,B酸位质子被Cu+交换形成L酸位,噻吩类硫化物与Cu+的吸附作用提高.(3)液相离子交换法与固相离子交换法改性的Cu(I)Y分子筛相比,具用较多的B酸位,而吸附脱硫性能相对较低,进一步说明了分子筛表面B酸位抑制和阻碍了噻吩类硫化物与吸附中心的吸附作用.【相关文献】(1) Crespo,D.;Qi,G.S.;Wang,Y.H.;Yang,F.H.;Yang,R.T.Ind. Eng.Chem.Res.2008,47(4),1238.(2)Velu,S.;Ma,X.;Song,C.S.Ind.Eng.Chem.Res.2003,42 (21),5293.(3) Song,C.S.;Ma,X.L.Appl.Catal.B-Environ.2003,41,207.(4) Hernandez-Maldonado,A.J.;Yang,R.T.Ind.Eng.Chem.Res. 2003,42(21),123.(5)Fan,M.G.;Li,B.;Zhang,F.Y.;Li,W.L.;Xing,J.M.;Liu,Z. L.Acta Phys.-Chim.Sin.2009,25(3),495.[范闽光,李斌,张飞跃,李望良,邢建民,刘自力.物理化学学报,2009,25(3), 495.](6) Richardeau,D.;Joly,G.;Canaff,C.;Magnoux,P.;Guisnet,M.;Thomas,M.;Nicolaos,A.Appl.Catal.A-Gen.2004,263,49.(7) Jiang,M.;Ng,F.T.T.Catal.Today 2006,116,530.(8)Wang,X.S.;Luo,G.H.Chin.J.Catal.1996,17(6),530. [王祥生,罗国华.催化学报,1996,17(6),530.](9) Yu,Y.;Garcia-Martinez,J.;Li,W.;Meitzner,G.D.;Iglesia,E.Phys.Chem.Chem.Phys.2002,4,1241.(10)Wang,H.G.;Jiang,H.;Xu,J.;Sun,Z.L.;Zhang,X.T.;Zhu,H. L.;Song,L.J.Acta Phys.-Chim.Sin.2008,24(9),1714.[王洪国,姜恒,徐静,孙兆林,张晓彤,朱赫礼,宋丽娟.物理化学学报,2008,24(9),1714.](11) Li,B.;Li,S.J.;Li,N.;Liu,C.H.;Gao,X.H.;Pang,X.M. Chin.J.Catal.2005,26(4),301. [李斌,李士杰,李能,刘从华,高雄厚,庞新梅.催化学报,2005,26(4),301.](12)Tian,F.P.;Wu,W.C.;Jiang,Z.X.;Liang,C.H.;Yang,Y.X.; Ying,P.L.;Sun,X.P.;Cai,T.X.;Li,C.J.Colloid Interface Sci. 2006,301,395.(13) Janchen,J.;Van Wolput,J.H.M.C.;van de Ven,L.J.M.;de Haan,J.W.;vanSanten,R.A.Catal.Lett.1996,39,147.(14) Kustov,L.M.Top Catal.1997,4,131.(15) Zeng,Y.J.;Yu,H.J.;Shi,L.Journal of East China University of Science andTechnology(Natural Science)2008,34(5),635. [曾拥军,于海江,施力.华东理工大学学报(自然科学版), 2008,34(5),635.](16) Karge,H.G.;Wichterlova,B.;Beryer,H.K.J.Chem.Soc. Faraday Trans.1992,88,1345.(17) Spoto,G.;Zecchina,A.;Bordiga,S.;Richiardi,G.;Martra,G. Appl.Catal.B 1994,31,51.(18) Li,Z.;Xie,K.;Slade,C.T.R.Appl.Catal.A-Gen.2001,209, 107.(19) Zecchina,A.;Bordiga,S.;Spoto,G.;Scaano,D.;Petrini,G.;Leofanti,G.;Padovan,M.;Otero,A.C.J.Chem.Soc.Faraday Trans.1992,88,2959.(20) Hunger,M.;Horvath,T.;Weitkamp,J.Stud.Surf.Sci.Catal. 1997,105,853.(21) Lai,P.P.;Rees,L.V.C.J.Chem.Soc.Faraday Trans.1976,72, 1818.(22) Wang,H.G.;Song,L.J.;Jiang,H.;Xu,J.;Jin,L.L.;Zhang,X. T.;Sun,Z.L.Fuel Process Technol.2009,90(6),835.(23) Duan,L.H.;Meng,X.H.;Shi,Y.;Ju,X.F.;Jin,L.L.;Xu,J.; Chen,X.L.;Song,L.J.ActaPetrolei.Sinica(Petroleum Processing Section)2009,25(A02),70. [段林海,孟秀红,施岩,鞠秀芳,靳玲玲,徐静,陈晓陆,宋丽娟.石油学报(石油加工),2009,25(A02),70.]。

复合分子筛深度脱硫性能研究

复合分子筛深度脱硫性能研究作者：孟春美王欣闫锦霞孙希文来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第09期【摘要】实验制备了复合分子筛MCM-41/Y，并进行Ag+优化。

常温常压下在固定床吸附器中对其吸附脱硫性能分别在噻吩和二苯并噻吩模拟汽油体系下进行研究。

实验结果显示Ag+优化后，Ag+/MCM-41/Y的脱硫性能大大增强。

在实验室色谱检测条件下，对噻吩体系，吸附性能较好的Ag+/ MCM-41/Y吸附剂每克可以得到约7毫升的无硫模拟汽油；对于二苯并噻吩体系，每克Ag+/MCM-41/Y吸附剂则可以得到约25毫升的无硫模拟汽油，并且吸附剂在350℃经煅烧再生多次后吸附效果保持不变。

【关键词】复合分子筛选择吸附 Ag+优化模拟汽油1 前言选择吸附脱硫技术作为研究的一种新型脱硫技术。

宋春山[1]等研究选择吸附脱硫反应在常温常压下进行，且不使用氢气。

通过使用对硫化物有选择吸附作用的吸附剂，将液体燃料中有机硫化物选择脱除。

研究发现噻吩类硫化合物与芳香族不含硫元素的烃类化合物都能通过π电子与金属发生作用。

Yang等报道了金属离子Ag+，Cu+改性的Na-Y分子筛，制得的Ag+-Y 和Cu+-Y型吸附剂选择吸附汽油中硫化物的吸附量与Na-Y吸附剂相比有显著提高。

在已有研究成果的基础上，本实验参考相关文献制备了一类新型复合分子筛吸附剂Ag+/MCM-41/Y，经表征后用于脱硫考察其吸附性能。

2 实验2.1 试剂和仪器试剂：十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、正硅酸乙酯（TEOS）、氢氧化钠、异丙醇铝、盐酸、硝酸银，均为分析纯。

去离子水、Y沸石。

仪器：磁力搅拌器、压热釜、真空抽滤泵、烘箱、马弗炉。

2.2 吸附剂的制备2.2.1 MCM-41/Y 吸附剂的制备称取研磨后的一定量Y沸石，用25w% CTAB溶液室温交换约24h，形成液体A。

称取一定量CTAB加入2mol/LNaOH溶液中，加热溶解，随后加入异丙醇铝，微热溶解，冷却后形成液体B。