負載型Pt、Cu催化劑上異辛烷中有機硫化物的空氣氧氧化脫除的研究.pdf

1、本論文以空氣氧作氧化劑，在含CeO2的復(fù)合氧化物催化劑體系上對異辛烷中有機硫化物的催化分子氧氧化脫除進行了研究。考察了反應(yīng)條件對Pt/CeO2、CuO/CeO2催化劑脫硫性能的影響；同時對Cu/Ce/SiO2催化劑中的Ce、Cu含量及焙燒溫度對脫硫性能的影響進行了研究。運用N2-BET、XRD、H2-TPR等手段對催化劑進行了表征。在300℃考察了Pt/CeO2、CuO/CeO2及5％Cu/10％Ce/SiO2催化劑對異辛烷中不同有機硫

2、化物的脫除反應(yīng)性能。最后在Pt/CeO2催化劑上進行了有機硫化物吸附的紅外漫反射(DRIFTS)表征，對有機硫化物空氣氧氧化脫除過程的反應(yīng)化學(xué)進行了初步探討。 反應(yīng)溫度是分子氧氧化脫除異辛烷中的有機硫化物的關(guān)鍵之一。低于300℃，氧化生成的SOx容易沉積在催化劑表面，以硫酸鹽或亞硫酸鹽的形式存在，造成催化劑中毒，很快失去活性：而在300℃時，氧化生成的SOx易于從催化劑表面逃逸，得以以氣體形式隨尾氣排出反應(yīng)體系，使催化劑保持活性

3、。反應(yīng)后的油品及尾氣經(jīng)脈沖火焰光度監(jiān)測器色譜(GC-PFPD)、色質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)檢測分析發(fā)現(xiàn)，SO2是唯一含硫產(chǎn)物。 Cu/Ce/SiO2催化劑的Ce、Cu含量及Ce/SiO2載體和催化劑的焙燒溫度對催化劑的性能有很大影響。10％Ce/SiO2載體及其負載5％Cu后的催化劑的最佳焙燒溫度均為450℃。比表面積對載體和催化劑活性影響較小。XRD和HTPR表征顯示，催化劑中結(jié)晶性CeO2的存在利于其催化活性；Cu含量過高，導(dǎo)

4、致CuO結(jié)晶，催化劑活性降低。金屬和載體之間的相互作用以及金屬在載體表面的高分散是催化劑保持高活性的主要原因。 Pt/CeO2、CuO/CeO2及5％Cu/10％Ce/SiO2催化劑在300℃對異辛烷中不同有機硫化物的空氣氧氧化轉(zhuǎn)化性能的考察結(jié)果表明，三個催化劑體系均表現(xiàn)出了良好的脫硫活性。在300℃下，達到95％的硫脫除率時，Pt/CeO2催化劑上不同硫化物的氧化脫除活性順序為：正戊硫醇>叔丁基硫醚>苯并噻吩>噻吩>二苯并噻吩