離子液體乳液體系在燃油催化氧化脫硫中的研究.pdf

1、燃油中的硫化物在其使用后會(huì)污染環(huán)境并會(huì)使汽車尾氣催化劑性能降低。傳統(tǒng)的加氫脫硫方法操作費(fèi)用高，操作條件苛刻，對(duì)某些復(fù)雜硫化物脫硫效果較差。因此，選擇一種條件更溫和，能耗更少和更高效的脫硫方法顯得十分重要。本課題采用催化氧化的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，并在模擬油和真實(shí)油脫硫中都取得了較好的結(jié)果。
　　 本論文以雙氧水為氧化劑，離子液體為萃取劑，加入六聚鎢酸鹽做為催化劑和乳化劑形成離子液體乳液催化氧化體系。油品選擇為以苯并噻吩，二苯并噻吩

2、，硫醇和4，6-二甲基二苯并噻吩等為底物的正辛烷模擬油，以及真實(shí)汽油等。
　　 1.合成了系列不同碳鏈長(zhǎng)度的季銨鹽六聚鎢酸鹽[(C4H9)3NCH3]2W6O19，[(C8H17)3NCH3]2W6O19，[(C12H25)3NCH3]2W6O19，并對(duì)這些季銨鹽進(jìn)行了表征。這些六聚鎢酸鹽溶于1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([Omim]PF6)離子液體中與雙氧水形成水/離子液體乳液體系，在不同條件下，進(jìn)行含硫模擬油和真實(shí)油的催

3、化氧化活性考察。這個(gè)新的多相反應(yīng)體系更容易分離，并表現(xiàn)出很好的循環(huán)使用性能。做為一個(gè)穩(wěn)定的整體，這個(gè)體系可以在不經(jīng)任何處理的情況下繼續(xù)加入新的油品和雙氧水而進(jìn)行使用。在實(shí)驗(yàn)條件為5 mL模擬油，1mL離子液體的條件下，當(dāng)n(H2O2)∶n(DBT)=3.0，n(catalyst)∶n(DBT)=1∶50，60℃下反應(yīng)1h，體系脫硫率便可以達(dá)到97.7％，體系在循環(huán)使用15次之后，脫硫活性仍能達(dá)到98.0％。該體系參與催化氧化脫硫機(jī)理也在

4、論文中進(jìn)行了研究。
　　 2.合成了一種功能化的離子液體[(C6H13)3P(C14H29)]2W6O19取代上述體系中的催化劑和萃取劑，與雙氧水形成自乳化的離子液體乳液體系，極大的降低了離子液體的使用量并且沒(méi)有影響其脫硫活性。該功能化離子液體在體系中不僅充當(dāng)有機(jī)硫化物的萃取劑和催化雙氧水的催化劑，而且通過(guò)形成乳液表面為硫化物氧化為相應(yīng)的砜類物質(zhì)提供反應(yīng)的微環(huán)境。同時(shí)，這種自乳化的離子液體在離子液體乳液形成的過(guò)程有兩個(gè)作用:一是

5、做為乳液形成的表面活性劑，二是做為分散介質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)條件為5 mL模擬油，n(H2O2)∶n(DBT)=6.0，60℃時(shí)，只需0.3705g該離子液體，反應(yīng)1h，體系脫硫率可以達(dá)到97.8％。
　　 3.為了確定離子液體乳液體系的普適性，合成了其它一系列未見(jiàn)報(bào)道的六聚鎢酸鹽[Bmim]2W6O19，[Omim]2W6O19，[C12mim]2W6O19，[C16mim]2W6O19。將它們應(yīng)用到離子液體乳液體系中也都取得了較好的結(jié)