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随着现代工业的快速发展,燃油消耗量大幅增加。燃油中硫化物燃烧生成的硫氧化物(SOx)会使汽车尾气处理装置中的催化剂中毒,造成SOx的过度排放,并污染环境。因此,去除燃油中的硫化物十分关键。目前,常用的加氢脱硫技术(HDS)虽能够去除燃油中的硫化物,但是需要高温高压的条件,并且对芳香族硫化物活性较差。氧化脱硫技术(ODS)因条件温和,对芳香族硫化物选择性脱除率高而备受关注。氧化脱硫过程是在催化剂的作用下,活化H2O2或空气中O2将硫化物氧化为相应的不溶于油品的砜类物质。本文以类石墨相氮化碳(g-C3N4)为载体,以不同过渡金属氧化物(WO3、V2O5和MoO3)为活性中心,通过原位焙烧的方法合成负载型催化剂,从而实现高效脱除油品中硫化物的目标。主要研究内容如下:1.利用[(C16H33)2N(CH3)2]2W2O11为WO3的前驱体,从两次热缩聚的方法合成大比表面积的少层g-C3N4(比表面积为:203 m2 g-1)为载体,通过原位焙烧的方法合成WO3/少层g-C3N4。通过XRD、FT-IR、XPS、N2吸附-脱附、SEM和TEM系统表征WO3/少层g-C3N4的组成和形貌,表明WO3高度分散在少层g-C3N4的表面。在适当的反应条件下,二苯并噻吩(DBT)和其它两种难脱除的硫化物(4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT))都能被完全脱除。WO3/少层g-C3N4循环使用6次之后,DBT的脱除率仍能保持100%。2.利用NH4VO3为V2O5的前驱体,g-C3N4为载体,通过原位焙烧的方法合成V2O5/g-C3N4。通过多种表征方法系统研究V2O5/g-C3N4催化剂的组成和形貌,表明V2O5分散在g-C3N4的表面。探究V2O5/g-C3N4的氧化脱硫性能,在120°C条件下,空气中的O2作氧化剂反应6 h后,脱硫率达到96.1%,使得油品中的硫含量低于10 ppm。对于不同的含硫底物,发现脱硫活性顺序为:DBT>4-MDBT>4,6-DMDBT。利用ESR表征和自由基消除实验发现反应过程中产生超氧自由基(O2-·)。V2O5/g-C3N4循环使用6次后,DBT的脱除没有发生明显的降低,说明V2O5/g-C3N4稳定性好,循环性能优异。3.以[(n-C4H9)3NCH3]2Mo2O11为MoO3的前驱体,g-C3N4为载体,通过原位焙烧的方法制备MoO3/g-C3N4。通过各种表征方法分析MoO3/g-C3N4的组成和形貌,表明MoO3分散在g-C3N4的表面。详细考察了催化剂的氧化脱硫性能,在130°C条件下,反应100 min后,脱硫率达到100%。ESR表征和自由基消除实验说明催化剂能够活化空气中的O2产生O2-·。MoO3/g-C3N4循环使用6次后,氧化脱硫性能没有发生明显降低。GC-MS表征发现,反应之后,DBT被完全氧化为相应的砜类物质DBTO2。