金屬-有機(jī)骨架材料簡(jiǎn)便合成及其吸附脫硫應(yīng)用.pdf

1、油品中的含硫化合物的脫除對(duì)當(dāng)前環(huán)境保護(hù)及未來(lái)的發(fā)展十分重要。吸附脫硫技術(shù)因其操作簡(jiǎn)單、條件溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的青睞，而吸附劑的性能對(duì)吸附脫硫技術(shù)的優(yōu)劣起關(guān)鍵性作用。金屬-有機(jī)骨架材料以其大的比表面積、較高的孔隙率、可調(diào)節(jié)的孔道大小及形狀、有機(jī)配體可功能化等特點(diǎn)在氣體吸附、氣體儲(chǔ)存、催化、不對(duì)稱(chēng)性分離、熒光等領(lǐng)域展現(xiàn)出光明的前景。但傳統(tǒng)的金屬-有機(jī)骨架材料的合成方法存在著高溫高壓能耗高、合成時(shí)間長(zhǎng)、合成設(shè)備復(fù)雜等缺點(diǎn)，因此

2、，尋找簡(jiǎn)便環(huán)保并且具有良好脫硫效果的金屬-有機(jī)骨架材料的合成方法顯得尤為重要。本課題正是在此背景下展開(kāi)研究的。
　　本文主要從以下幾方面進(jìn)行研究：
　　1.采用攪拌化學(xué)法合成金屬-有機(jī)骨架材料Cu-BTC。研究了合成過(guò)程中溫度、時(shí)間的影響，并對(duì)合成的材料進(jìn)行吸附性能研究。用Cu-BTC材料吸附不同濃度的二苯并噻吩(DBT)以及吸附100 ppm的包含二苯并噻吩在內(nèi)的四種不同結(jié)構(gòu)的硫化物（二苯并噻吩、噻吩、苯并噻吩、4，6-二

3、苯并噻吩），考察了Cu-BTC的最大吸附容量及吸附機(jī)理。還研究了Cu-BTC的再生性能。研究結(jié)果表明，在80℃下反應(yīng)2h得到的樣品結(jié)晶度最好。對(duì)DBT的吸附曲線(xiàn)進(jìn)行Langmuir擬合，可以計(jì)算出Cu-BTC的最大吸附容量可達(dá)28.6mgS/gMOF。由于Cu-BTC的吸附脫硫反應(yīng)是一個(gè)放熱過(guò)程，故其對(duì)熱焓絕對(duì)值大的硫化物具有更好的吸附效果，因而在四種不同結(jié)構(gòu)的硫化物中對(duì)DBT具有最高的吸附容量。通過(guò)甲醇索氏提取的方法，Cu-BTC可再

4、生利用多次。
　　2.采用酸堿法合成四種金屬-有機(jī)骨架材料(Cu-BTC、Cu-BDC、Zn-BTC、Zn-BDC)。將四種金屬-有機(jī)骨架材料用于吸附脫除油品中的DBT，考察其吸附性能。采用水和乙醇作為酸堿法合成所用溶劑，考察溶劑對(duì)該方法合成金屬-有機(jī)骨架材料的影響。研究結(jié)果表明，酸堿法成功合成出了四種金屬-有機(jī)骨架材料，改變Zn-BDC的金屬中心與有機(jī)配體的比例（即M/L）可以得到含有不同相的材料。在吸附脫除油品中的DBT時(shí)，C