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本文以Material Studio软件构建噻吩(TP)、苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)分子,并对所构建分子进行了密度泛函(DFT)分析;以分子动力学方法(MD)计算硫化物在NaX分子筛中的扩散系数;并以蒙特卡罗方法(MC)模拟了单组份硫化物与三组分硫化物在分子筛中的吸附位。模拟结果显示:三种硫化物分子在分子筛中扩散系数的大小顺序为TP>BT>DBT;在单组份硫化物吸附中,TP占据吸附位最多,DBT占据最少;三组分硫化物吸附中,BT占据最多的吸附位,TP占据最少;TP、BT、DBT上硫原子的Mulliken电荷分别为-0.159、-0.191、-0.212;三种硫化物S-M作用与π络合作用的强弱顺序均为DBT>BT>TP;硫化物在分子筛上吸附能的大小顺序为ΔEDBT>ΔEBT>ΔETP。 以13X分子筛为载体,通过液相离子交换法制备了Cu+-13X吸附剂。利用X线衍射仪(XRD)、环境扫描电镜(ESEM)、激光拉曼光谱仪对吸附剂进行了表征。以含有TP、BT的正己烷溶液作为模拟汽油,通过静态吸附实验、动力学吸附实验与动态吸附试验考察了Cu+-13X的吸附脱硫性能。分别采用Langmuir单分子层吸附模型和Crank单孔扩散模型对静态实验数据与动力学实验数据进行拟合,实验结果表明:Cu-13X对TP和BT的单组份静态吸附最大吸附量分别为44.8mg/g与173.6mg/g,TP在Cu+-13X上的扩散系数大于BT。 通过二次离子交换法,在Cu+-13X的基础上制备了Mn2+/Cu+-13X吸附剂,并以XRD、ESEM、激光拉曼光谱对Mn2+/Cu+-13X进行了表征。Mn2+/Cu+-13X的吸附脱硫性能同样通过静态吸附、动力学吸附与动态吸附实验进行考察。采用Langmuir模型和Crank单孔扩散模型对静态实验数据与动力学实验数据进行拟合。结果表明:在Mn(NO3)2改性溶液的浓度为0.2mol/L的时候,改性后的吸附剂吸附脱硫性能最佳;TP和BT在Mn2+/Cu+-13X上的单组份静态吸附最大吸附量为51.1mg/g与236mg/g,相对于在Cu+-13X吸附剂上的吸附量分别提高了14.1%与35.9%;动力学吸附实验结果表明,TP与BT在Mn2+/Cu+-13X上的单组份扩散系数分别为1.88×10-6cm2/s与8.33×10-7cm2/s,双组分扩散系数分别为2.78×10-6cm2/s与9.33×10-7cm2/s;在单组份动态吸附实验中,TP与BT在 Mn2+/Cu+-13X上的饱和吸附量分别为48.7mg/g和89.9mg/g,双组份动态实验中TP和BT的饱和吸附量分别为32.78mg/g与81.73mg/g,均大于相同条件下TP与BT在Cu+-13X固定床上的饱和吸附量。Mn2+的引入增强了Cu-13X的L酸强度,提高了Cu-13X活性中心的亲电性,强化了Cu+-13X吸附剂对硫化物的吸附性能。Mn2+/Cu+-13X经过4次再生后仍能保持70%以上的脱硫效率。