• 龙智勇,杨春平,吴春雷,黄沅清,何慧军,彭蓝艳,金秀举.W/D152催化剂的制备及其对汽油中二苯并噻吩的催化氧化性能[J].环境科学学报,2015,35(1):87-94

  • W/D152催化剂的制备及其对汽油中二苯并噻吩的催化氧化性能
  • Preparation and performances of W/D152 catalyst for dibenzothiophene removal from gasoline
  • 基金项目:国家自然科学基金(No.51278464)
  • 作者
  • 单位
  • 龙智勇
  • 1. 浙江省固体废物处理与资源化重点实验室, 浙江工商大学环境科学与工程学院, 杭州 310018;2. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;3. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 杨春平
  • 1. 浙江省固体废物处理与资源化重点实验室, 浙江工商大学环境科学与工程学院, 杭州 310018;2. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;3. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 吴春雷
  • 1. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;2. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 黄沅清
  • 1. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;2. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 何慧军
  • 1. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;2. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 彭蓝艳
  • 1. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;2. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 金秀举
  • 1. 湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082;2. 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
  • 摘要:采用浸渍法将钨负载在丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂D152上,制成了催化剂W/D152.实验研究了浸渍钨溶液pH值、温度、浓度等制备条件对催化氧化去除二苯并噻吩(DBT)活性的影响,并确定了催化剂的最佳制备条件.同时,运用红外光谱(FTIR)和环境电镜扫描(SEM)对W/D152的微观面貌进行了观察和分析.结果表明,在pH值为2.5,温度为30 ℃, 2.5%(质量分数)的含钨溶液条件下制备的催化剂脱硫效果最佳;初始溶液含硫量为400 mg·kg-1,最高去除率达到99.1%,处理后样品的含硫量约为3.52 mg·kg-1,达到了总含硫量要求小于10 mg·kg-1的欧五标准.催化剂表征结果表明,钨成功负载在树脂上,并形成一层薄层.W/D152催化剂循环使用7次后,处理后样品的含硫量仍可达到欧五标准.该催化剂催化氧化二苯并噻吩的反应符合一级动力学模型,速率常数为0.1091 min-1.
  • Abstract:The catalyst W/D152 was prepared by supporting tungsten on macroporous polyacrylic cationic exchange resin D152 of weak acid series with wet-type impregnation method. The effects of the preparation conditions such as pH value, temperature and concentration of tungsten in the solution on the catalytic activity for dibenzothiophene (DBT) removal were studied, and the optimum preparation conditions were determined. The micro-morphology of the samples were observed and analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR). The optimum catalytic activity in DBT conversion was observed under the conditions when the pH value was 2.5, the temperature was 30 ℃ and the mass ratio concentration of ammonium tungstate in the solution was 2.5%. The highest sulfur removal rate was 99.1% with the raw sulfur concentration of 400 mg·kg-1 and the residue sulfur concentration of approximately 3.52 mg·kg-1, which met the EU V standard of sulfur content of 10 mg·kg-1. Characterization of catalyst showed that a thin layer of active components existed on the catalyst surface. During the study, the total sulfur content of treated model gasoline still met the EU V standard when the catalytic was reused for 7 times. The catalytic oxidation process for dibenzothiophene removal fitted the first-order kinetic model, and the reaction rate constant was 0.1091 min-1.

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