雜原子介孔分子篩Ba-MCM-41的制備及其吸附脫氮性能

富 添，洪 新，矯寶慶，王聚財(cái)，孫瀟鏑，唐 克

(遼寧工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

燃料油中硫、氮化合物對環(huán)境的影響日益受到人們關(guān)注。目前，燃料油中硫化物的脫除已得到較好的解決，但氮化物的脫除還需進(jìn)一步加強(qiáng)[1-2]。柴油中的氮化物會使其產(chǎn)生膠質(zhì)、沉渣，嚴(yán)重影響其安定性和使用性能[3]。近些年我國實(shí)施了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，并對空氣中NOx濃度規(guī)定了限值。燃料油中的氮化物作為大氣污染物的主要來源之一，可形成酸雨和光化學(xué)煙霧等大氣污染，進(jìn)而對人類生存環(huán)境造成危害[4-5]。因此，為了適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，改善燃料油品質(zhì)，脫除燃料油中的氮化物愈發(fā)受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。吸附脫氮技術(shù)具有工藝簡單、投資和操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，近些年來許多科研工作者進(jìn)行了這方面的研究。MCM-41介孔分子篩作為一種新型吸附劑日益發(fā)展成熟，但純硅MCM-41表面酸量低，酸強(qiáng)度不高，離子交換能力弱，吸附容量低，熱穩(wěn)定性差[6]，因此一般通過對其改性來提高M(jìn)CM-41介孔分子篩的吸附性能[7]。本研究在水熱合成MCM-41過程中加入硝酸鋇溶液，通過摻雜Ba2+制備Ba-MCM-41雜原子介孔分子篩，并對其進(jìn)行X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、N2吸附-脫附表征；進(jìn)而以合成的MCM-41和Ba-MCM-41分子篩為吸附劑，吸附脫除模擬油中吡啶、苯胺或喹啉等含氮化合物，考察分子篩用量、吸附溫度、吸附時(shí)間等因素對分子篩吸附脫氮性能的影響，并利用Materials Studio軟件對吸附過程進(jìn)行分子模擬計(jì)算，探討其吸附脫氮機(jī)理。……