雜多酸的共價負載及其對四氫噻吩氧化性能研究

劉葉峰，左鵬，李瑞琪，焦緯洲，王蕊欣

（中北大學化學工程與技術學院，山西太原030051）

引 言

全球經濟的發展離不開化石燃料，從發電到交通運輸，其中液體燃料中含有大量含硫化合物(如硫醇、硫化物、二硫化物、硫苯及其衍生物)。汽油和柴油中含硫化合物的存在使其在燃燒過程中排放硫氧化物，導致空氣污染和酸雨，對環境和人的健康會造成嚴重危害，因此，在燃料釋放到大氣中之前，硫分子必須從燃料中去除[1-4]。其中加氫脫硫是目前應用最廣泛的一種脫硫方法，但該方法存在操作條件苛刻、脫硫效率低等缺點[5]。因此，近年來開發了多種脫硫方法，如吸附法[6-8]、萃取法[9-10]、催化氧化法等[11]。其中氧化脫硫由于操作簡單、反應條件溫和，是目前最有前途的一種脫硫方法[12-17]。在脫硫中常用的氧化催化劑有多種，包括多金屬氧酸鹽、MOF、酞菁、金屬氧化物等。Maciuca 等[18]通過陰離子交換，成功地實現了金屬氧酸鹽離子在層狀雙氫氧化物結構中的插層，獲得的W-、V-和Mo 層狀雙氫氧化物在室溫下通過氧化劑H2O2能夠將四氫噻吩轉化為相應的砜；Li 等[19]將POM 封裝在介孔MCM-41 中，得到一種新型的復合催化劑Co-POM@MOF-199@MCM-41，在氧化劑O2協同作用下180 min 可使二苯并噻吩（DBT）完全去除；Liu 等[20]將MoO2Cl2錨定在金屬有機框架中，制備了Mo@COMOC-4 催化劑，以叔丁基過氧化氫為氧化劑，可使DBT 的轉化率達80%；Gao 等[21]通過原位固相 法 合 成 了 金 屬 酞 菁（MPc（COOH）4Cl8，M =Mn（Ⅱ），Fe（Ⅱ），Co（Ⅱ），Ni（Ⅱ），Cu(Ⅱ)，Zn（Ⅱ））等，對DBT 進行催化氧化，90 min 后燃料的硫含量由800×106降至20×106。

多金屬氧酸鹽（POM）是由早期過渡金屬MOx通過共角、共面和共邊組裝而……