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燃料油具有高能量密度的重要能源,并且已广泛应用于车辆,燃料电池和发电机等。然而,碳氢化合物燃料中的有害物质,尤其是硫和氮化合物,在化学转化后对环境造成危害,导致人类严重的呼吸系统疾病。因此,希望通过工艺技术上的改进,生产具有低硫和氮含量的燃料。传统的加氢脱硫(HDS)已被广泛用于去除硫化合物。然而,HDS反应条件苛刻,耗费大量氢气,难以除去芳香族硫化物,并会降低燃料的辛烷值。吸附脱硫(ADS)作为一种非加氢脱硫手段,操作条件温和、设备投资较少、能源消耗较低、操作简单易行。此外,脱硫用吸附剂能够再生且不会降低油品辛烷值,在深度脱硫领域受到广泛关注。金属有机骨架材料(MOFs)作为一种新型多孔材料,具有比表面积大、孔隙率高、孔道尺寸可调等优点在吸附脱硫领域得到科研人员的重视。本文以 Cu2+为金属中心,均苯三甲酸(H3BTC)为有机配体合成[(CH3)NH2]3[(Cu4CL)3(BTC)8]·9DMA(BTC=1,3,5-均苯三甲酸,DMA=N,N-二甲基乙酰胺),简称Cu-BTC-DMA。通过水热合成引导Cu-BTC-DMA晶体在层状氧化石墨烯(GO)上生长,形成Cu-BTC-DMA/GO复合材料,加入GO的量不同,复合材料的生长结构出现较大差异。在以噻吩为硫化物,正辛烷为溶剂的模拟油中,分别通过静态和动态吸附测试吸附剂的脱硫性能,并研究材料的再生性能。静态吸附实验表明:Cu-BTC-DMA/GO(5%)对噻吩的吸附量最好,在这些材料中按照吸附量的大小排序为Cu-BTC-DMA/GO(5%)>Cu-BTC-DMA/GO(1%)>Cu-BTC-DMA/GO(10%)>Cu-BTC-DMA。动态吸附实验结果与静态吸附吻合,验证了加入5%的GO为最佳引入量。Cu-BTC-DMA/GO(5%)材料经过一次再生后的吸附量为新鲜吸附剂的85.6%。将10 nm Fe304纳米颗粒在预制备过程中加入到Cu-BTC-DMA晶体的制备原材料中,合成了一种新型的嵌入式结构Cu-BTC-DMA/Fe304复合材料作为吸附脱硫的固体吸附剂。通过TEM图像可以清晰地看出Fe304颗粒嵌入到Cu-BTC-DMA微米级正八面体晶体内部。N2吸脱附测试表明Cu-BTC-DMA/Fe304复合材料相比于Cu-BTC-DMA增加了中孔。静态吸附实验表明:由于复合材料中Fe304纳米颗粒含量较小(质量含量2.5%)且Cu-BTC-DMA晶体结构没有遭到破坏,因此吸附脱硫容量与Cu-BTC-DMA相当。复合材料相比于Cu-BTC-DMA增加了中孔,使得复合材料对苯并噻吩的吸附量远大于Cu-BTC-DMA。Cu-BTC-DMA/Fe304复合材料由于有效分离,几乎没有减重。使用后的吸附剂经过5次循环再生后,噻吩的吸附量保持新鲜吸附剂吸附量的93.2%。证明材料具有良好的再生性能。以Fe3+为金属中心,对苯二甲酸(H2BDC)为配体合成MIL-53(Fe)。通过分层包裹法将MIL-53(Fe)包裹在硅烷化后的Fe304纳米颗粒表面形成具有核壳结构的MIL-53(Fe)/Fe304复合材料。通过TEM图像可以清晰地观察到MIL-53(Fe)晶体生长在200 nm的Fe304颗粒表面。静态吸附实验则表明了 MIL-53(Fe)/Fe304复合材料对噻吩仍然具有良好的选择性。此外复合材料由于拥有磁响应性具有较高的回收率,在经过6次循环再生后,其吸附量仍然能达到新鲜吸附剂的94.9%,MIL-53(Fe)/Fe304复合材料具有良好的再生性。