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燃油使用过程中,由于含硫氧化物及颗粒的大量排放,导致了严重的环境污染问题,如酸雨、雾霾等。因此世界各国纷纷制定了严苛的标准,以降低燃油中的硫含量。随着燃油标准不断提高,传统加氢脱硫技术的局限性变得日益突出,非加氢脱硫技术得到了广泛关注。氧化脱硫技术因其反应条件温和,脱硫效率高,逐渐成为了研究热点,并被认为最有可能替代加氢脱硫的技术之一。杂多酸作为一类具有高催化活性的物质,常作为催化剂用于氧化脱硫研究中。在氧化脱硫过程中,由于氧化剂过氧化氢的使用,造成油水二相的出现,使得传质阻力增大,催化脱硫效果下降。同时杂多酸溶解在水相中,难以回收利用。为解决上述问题,本文分别设计制备了磷钼钒杂多酸离子液体及其固载型磷钼钒杂多酸离子液体并作为催化剂,以过氧化氢为氧化剂、乙腈为萃取剂,进行了萃取催化氧化脱硫研究。主要内容如下:(一)通过咪唑类离子液体与磷钼钒酸直接反应,制备了三种杂多酸离子液体[C3H3N2(CH3)(C2H4)]5PMo10V2O40(简称[C2MIM]PMo V2),[C3H3N2(CH3)(C4H8)]5-PMo10V2O40(简称[C4MIM]PMo V2)和[C3H3N2(CH3)(C6H12)]5PMo10V2O40(简称[C6MIM]PMo V2)通过Uv-vis、FTIR、XRD、1H NMR和TG-DTA对其结构进行了表征。在萃取催化氧化脱硫过程中考察了三种杂多酸离子液体的催化活性,其催化活性遵循[C2MIM]PMo V2<[C4MIM]PMo V2<[C6MIM]PMo V2的顺序。以[C6MIM]PMo V2为催化剂,对影响脱硫效率的因素进行了考察。在反应温度50℃,反应时间90 min,催化剂用量0.04 g,氧硫摩尔比31和油剂体积比10/3的条件下,可达到近乎100%的脱硫率。且催化剂循环使用6次后,催化活性没有明显下降。(二)制备了固载型磷钼钒杂多酸离子液体,通过FTIR、XRD、TEM、BET和TG-DTA对其结构进行了表征,并将其作为催化剂用于氧化脱硫研究。在考察反应温度、时间、氧化剂用量、催化剂用量及杂多酸负载量对脱硫效果影响后发现,最优条件下,模拟油中二苯并噻吩含量可由500 ppm降至2 ppm。此外,对不同有机硫化物进行氧化脱硫研究中发现脱硫率受硫原子电子云密度影响,硫原子电子云越低越难以脱除。由于杂多酸与离子液体间强静电作用,催化剂表现出良好的循环使用性能,循环7次后,脱硫率仍可保持在97%以上。