活性炭的表面处理对二苯并噻吩催化氧化脱除的影响.pdfVIP

第$$ 卷 第# 期 燃) 料) 化) 学) 学) 报 6’7 $$ 87 # !!# 年 8! 月 !#$%’ ( )#*’ +,*-./0$1 %2 3*4,%’51 9407 !!# 文章编号：!#$%!’（!!# ）!#%!#((%!# 活性炭的表面处理对二苯并噻吩催化氧化脱除的影响 余国贤，陈) 辉，陆善祥，朱中南 （华东理工大学 联合反应工程研究所，上海) !!$9 ） 摘) 要：将一种木质活性炭经过三种表面处理，即高锰酸钾稀硫酸溶液液相氧化、浓硝酸液相氧化和$#! = 低温气 相氧化处理。实验所选活性炭及相应的表面改性炭使用氮气吸附和5?2, 滴定分别进行了结构性质和表面化学 表征。研究了所选活性炭和相应的表面改性炭催化过氧化氢氧化脱除二苯并噻吩（@A ）。实验结果表明，活性炭 表面化学对二苯并噻吩的氧化脱除影响很大；炭表面化学对@A 吸附脱除的影响不同于对@A 氧化脱除的影响， 表面酸性越强越有利于@A 的吸附；表面羰基能加速过氧化氢产生自由基，表面羰基量的增加明显有利于@A 的 氧化脱除。活性炭经过热处理后，在二苯并噻吩的氧化脱除中催化活性明显增加，正辛烷溶液中硫的体积质量从 ! 6 ##( : ·B C 8 降到! 6 !!’ : ·B C 8 。 关键词：活性炭；表面化学；过氧化氢；二苯并噻吩；氧化脱除 中图分类号： A+( 6 ，AD 6 8) ) 文献标识码：E ) ) 二苯并噻吩类有机硫化合物的空间位阻效应， 厂。实验所用活性炭用去离子水反复洗涤到滤液 为加氢脱硫带来了很大的困难，例如柴油馏分经过 MN 值与去离子水的MN 值相同，8! = 干燥8 2 ，分 传统的加氢精制后，其中仍然残余有二苯并噻吩 别装入试剂瓶中密封保存备用。 （@A ）及其衍生物［8 F $ ］。随着柴油硫体积质量标准 !# $ 硝酸氧化处理（% ） ! : 活性炭((! 加入 的日益严格，氧化脱硫因其容易在较温和的条件下 #!! ,B 的烧杯中，加入(*G 的浓硝酸!! ,B 混合， 获得超低硫产品而引起了广泛的关注［ ］。活性炭 室温下浸泡* 2 ；浸泡完毕后使用抽滤装置将酸液 催化过氧化氢能产生氧化能力非常强的羟基自由 滤出，并用*! = 去离子水冲洗滤饼，直到MN 试纸 ［# ］ 基 ，且活性炭具有特殊的表面物理化学特性（比 分析滤液不显酸性，置于烘箱8! = 干燥8 2 ，装入 表面积大、亲油性强），加入反应体系可以分散于油 试剂瓶中备用。 相，具有相转移的作用。更重要的是活性炭表面有 !# ’ 高锰酸钾的稀硫酸溶液氧化处理（() ） ! : 利于电子的转移，广泛应用于氧化还原反应体系的 活性炭((! 加入#!! ,B 的烧杯中，加入$!G 的稀硫 催化剂或催化剂载体［( ］。文献［9 ，* ］报道过氧化氢 酸!! ,B 及#! : 高锰酸钾混合，室温下浸泡* 2 ； 产生的羟基自由基能将噻吩类有机硫化合物中的硫 浸泡完毕后使用抽滤装置将酸液滤出，并用的*! = 氧化为硫酸根。作者以往的研究发现［’ ］，活性炭在 去离子水冲洗滤饼，直到MN 试纸分析滤液不显酸 过氧化氢氧化@A 脱除中具有很好的催化性能，其 性，加-I/ 溶液无白色沉淀，然后置于烘箱8! = 中碳的表面化学起着非常重要的作用。有鉴于此， 干燥8 2 ，装入试剂瓶中密封保存备用。 本文主要通过活性炭的三种表面改性方法，研究影 !# * ’+, - 低温气相氧化处理（./ ） ! : 活性炭 响活性炭催化过氧化氢氧化脱除 加入坩锅中，装有活性炭的坩锅放入马弗炉。 @A 的表面化学