磷鎢酸銅-凹凸棒粘土複合氧化脫硫催化劑

隨著汽車業的飛速發展，人們對社會環境意識在加強，世界各國規定的燃油硫量標準也在迅速提高。工業上通常使用加氫脫硫(HDS)來脫除汽柴油中的硫化物，但這種方案對於噻吩及其衍生物由於存在空間位阻效應，脫硫效果較差，正逐漸被淘汰。

氧化脫硫(ODS)技術操作條件溫和，選擇性高，且不需要氫氣，降低了操作成本，對催化加氫難以脫除的苯並噻吩類化合物有較 高的脫硫效率，能達到超深度脫硫的要求，具有很好的應用前景。對於催化氧化脫硫，催化劑是一個關鍵。H₂O₂氧化反應的催化劑通常有甲酸、乙酸 等有機酸，磷鎢酸類的雜多酸，金屬氧化物等。

近來，有學者報導一種磷鎢酸銅-凹凸棒粘土複合氧化脫硫催化劑在氧化脫硫中的應用，其脫硫的過程可歸納為以下步驟：

1、磷鎢酸銅-凹凸棒粘土催化劑的製備。

量取20mL 0.1mol/L氫氧化鈉溶液，往其滴加10mL 0.1mol/L硝酸銅，出現藍色絮狀物沉澱，攪拌5min，使其反應完全。抽濾時用去離子水洗多次，然後40℃真空乾燥1h，即得氫氧化銅粉體。稱取0.2g氫氧化銅粉體，加入到10mL水中，超聲振盪使其分散均勻；稱取 3.0g磷鎢酸，溶于20mL水中，制得磷鎢酸溶液；然後往均勻分散體系中邊攪拌邊同時滴加磷鎢酸溶液以及30mL 3g/10mL凹土漿體，直至體系中藍色沉澱全部消失，混合溶液體積總量為50mL～60mL，室溫下攪拌10min，100℃下乾燥2h，即得磷鎢酸銅-凹土複合材料。

2、將0.1g催化劑加入到由0.3g苯並噻吩(BT)和500mL正辛烷混合配製成硫含量為 200ppm的50mL模擬油中，加入0.12mLH2O2和0.1g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，在40℃恒溫水浴下磁力攪拌1h，將反應混合物冷卻至室溫，靜置分層。加入25mLN-N-二甲基甲醯胺 (DMF)繼續攪拌5min，靜止分層，分出油相，測定硫含量並計算脫硫率為64.84％。

新型氧化脫硫催化劑採用難溶性氫氧化銅絮狀物作為原料，由於凹凸棒粘土具有一定粘結力，難溶銅鹽分子與高度分散的凹土分子粘結在一起，再利用磷鎢酸與銅鹽反應，使結合更加牢固，原料利用率高；操作條件溫和，不耗費氫氣既安全成本又低，重複利用效率高，對催化加氫難以脫除的苯並噻吩類化合物有較高的脫除效率，採用酸堿中和一步負載法制得所需催化劑，不僅增加了催化劑比表面積，催化劑性能得到提高，同時由於兩者的協同作用，可以用較少量負載磷鎢酸銅達到純磷鎢酸銅的催化效果，具有很好的應用前景。

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