金属有机骨架材料合成及其吸附脱除轻烃中有机硫化物性能研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tyftongyunfeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属有机骨架材料(MOFs)由于具有超高的比表面积、独特的孔道结构、可调控的孔尺寸而被广泛应用于含硫化合物的选择性吸附脱除。本文通过对几种典型的具有不同金属和有机配体的MOFs材料进行筛选,优化合成工艺条件并进行改性,调控得到脱硫性能优异的Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E吸附材料。在此基础上,对其吸附性能及机理进行研究,以期为该MOF材料应用于低碳烃中有机硫化物的选择性吸附脱除提供理论依据。  论文首先通过对硫化物吸附性能评价筛选了吸附硫容最高的Cu-BTC材料,优化Cu-BTC合成工艺条件,并对合成样品进行多技术表征分析。结果表明,在原料配比为:n(H3BTC)∶n(Cu(NO3)23H2O)∶n(DMF)∶n(EtOH)∶n(H2O)=1∶1.7∶3.76∶7.13∶14.44、晶化温度为85℃、晶化时间为24h、活化温度为160℃的优化工艺条件下,合成的Cu-BTC晶体呈正八面体,BET比表面积为1595m2/g,微孔体积为0.73cm3/g。随后论文分别采用硫代硫酸钠、对苯二酚、葡萄糖和EtOH/Ag体系对合成Cu-BTC进行还原改性,四种改性Cu-BTC的吸附硫容均较改性前有明显提升。结果表明,采用EtOH/Ag体系改性后的Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E吸附硫容最高。293K的吸附温度条件下,Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E对二甲基二硫醚、丙硫醇和乙硫醚的吸附硫容分别达到146.39mg-S/g、142.29mg-S/g和71.83mg-S/g,较改性前Cu-BTC分别提高了59%、105%和134%。硫容的提高归因于改性过程中Cu-BTC结构中的Cu(Ⅱ)被部分还原为Cu(Ⅰ)。  在此基础上,论文研究了二甲基二硫醚、乙硫醚、丙硫醇在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的吸附平衡行为、动力学特性和动态吸附性能。结果表明,Freundlich吸附模型能够较好的描述三种有机硫化物在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的吸附等温线,且二甲基二硫醚和乙硫醚在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的吸附符合物理吸附特征。丙硫醇在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的吸附符合化学吸附特征。278-308K范围内,二甲基二硫醚、乙硫醚和丙硫醇在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的液相吸附表观扩散系数依次为(1.21-2.84)×10-13cm2/s、(1.70-2.98)×10-13cm2/s和(1.49-2.77)×10-13cm2/s。293K下,二甲基二硫醚和乙硫醚在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的动态饱和吸附量分别为304.86mg-S/g和136.86mg-S/g,比改性前Cu-BTC分别提高了68%和114%。丙硫醇在Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E上的动态饱和吸附量大于300.00mg-S/g,比改性前Cu-BTC提高了90%以上。吸/脱附循环实验结果表明,Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E在重复使用过程中硫容有所下降,重复使用四次后二甲基二硫醚和乙硫醚的硫容基本稳定在120mg-S/g和63mg-S/g,较改性前Cu-BTC分别高出33%和98%。  论文最后通过多技术表征并结合模拟计算的方法对改性Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E吸附不同硫化物的机理进行研究。结果表明,Ag(0.10)/Cu-BTC/90%E吸附三种硫化物时遵从不同的机理,与结构中仅含Cu(Ⅱ)的改性前Cu-BTC相比,改性后Cu-BTC结构中由于Cu(Ⅰ)的存在,与丙硫醇和二甲基二硫醚分子间具有更强的相互作用,因而具有更高的吸附硫容。
其他文献
近年来,随着国内外苯乙烯需求量的不断攀升,苯乙烯的生产越来越受到重视。本文概述了国内外苯乙烯生产工艺的发展状况和技术特点。针对国内外,特别是国内苯乙烯产品紧缺,生产
铝电解电容器在移动通讯、信息技术、消费电子及电动汽车领域有着重要和广阔的应用前景。阳极箔是制造铝电解电容器的关键原材料,其表面阳极氧化膜的质量关系到铝电解电容器的
  本试验研究了缬氨酸对草鱼鳃紧密连接蛋白、抗氧化能力和细胞凋亡的影响.本试验采用缬氨酸(Val)含量分别为4.3、8.0、10.6、13.1、16.7和19.1 g/kg的6组半纯合等氮日粮.
会议
阳萎或性欲减退,其实就是人体的一种自保功能,是身体出问题的信号。这时最明智之举是想办法恢复机体自身功能,而不是图一时之快滥用壮阳之药催情足欲。多少人今天试试这个保
摘要:数学是思维的体操,是智慧的火花,培养和发展高中学生的数学思维能力是学好数学的一种有效方法。本文从这一点出发与大家共同探讨如何培养高中学生的教学思维能力。  关键词:高中学生;数学思维;数学思维方法  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)01-0039  有人这样形容数学的价值观:“数学是思维的体操,是智慧的火花。”所谓高中学生数学思维,是指学生在
  为评估荧光标记2-脱氧葡萄糖2-NBDG(2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diaxol-4-yl)amino]-2-deoxyglucose,2-NBDG)作为光学探针检测鲤鱼肠道刷状缘膜囊(BBMV)对糖转运的能力
会议
  本实验旨在研究饲料缬氨酸水平对军曹鱼Rachycentron canadum)(初始体重为163.9±0.47 g)生长、血浆生化指标和生长相关基因表达的影响.在基础饲料中分别添加不同梯度的
提升管反应技术是现代催化裂化装置的核心技术。在大量实验研究和理论分析的基础上开发了一种新型提升管出口超短快分设备,该设备具有气固分离效率高,油气能快速引出,同时可使分
  在鱼粉替代过程中,非鱼粉蛋白源的氨基酸不平衡限制水产动物生长.报道指出,氨基酸营养感知是通过TOR信号系统完成的,而TOR信号系统正是感知营养、控制细胞生长和分裂的中枢.
会议
  为研究泥鳅早期苗种阶段的饲料最适蛋白源,以鱼粉(FM)、大豆浓缩蛋白(SC)、菜籽粕(CM)及其1:1:1混合蛋白(MIX)作为蛋白源,评价了对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)稚鱼生长