資源描述:
《MIL(Cr,Fe)材料的綠色合成及吸附脫硫性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文MIL(Cr,Fe)材料的綠色合成及吸附脫硫性能研究GREENSYNTHESISOFMIL(Cr,Fe)ANDITSADSORPTIVEDESULFURIZATIONPERFORMANCE韓樂哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年7月國內(nèi)圖書分類號:O641.3學(xué)校代碼:10213國際圖書分類號:540密級:公開工學(xué)碩士學(xué)位論文MIL(Cr,Fe)材料的綠色合成及吸附脫硫性能研究:碩士研究生韓樂導(dǎo)師:孫印勇副教授申請學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:化學(xué)工程與技術(shù)所在單位:化工與化學(xué)學(xué)院答辯日期:2018年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O6
2、41.3U.D.C:540DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringGREENSYNTHESISOFMIL(Cr,Fe)ANDITSADSORPTIVEDESULFURIZATIONPERFORMANCECandidate:LeHanSupervisor:Prof.YinyongSunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ChemicalEngineeringandTechnologyAffiliation:SchoolofChemistrya
3、ndChemicalEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要MIL系列材料是金屬有機骨架材料(簡稱MOFs)一個重要分支。因其具有大的比表面積與孔體積、多樣的結(jié)構(gòu)和迷人的理化性質(zhì)等優(yōu)點,而受到了研究者的青睞。目前,水熱法是合成MIL系列材料最常用的方法,但該法存在的主要問題有:合成反應(yīng)釜的利用率低,大量溶劑的添加從而導(dǎo)致成本較高和環(huán)境污染。因此,需要尋求一種簡便,綠色和高產(chǎn)的合成路線。
4、另外,吸附脫硫(ADS)因具有能耗低,操作過程簡單等特點而成為最有前景的石油脫硫方法之一。MIL系列材料由于具有高比表面積和孔隙率、獨特的結(jié)構(gòu)和較高的穩(wěn)定性等特點,有望成為石油脫硫吸附劑的候選者。為此,針對以上問題,本課題探索了MIL系列材料的非溶劑綠色合成,同時研究了MIL系列材料的吸附脫硫性能。首先,使用非溶劑綠色合成法成功制備了MIL系列材料之一MIL-100(Fe)。在該體系下,通過不同合成參數(shù)的調(diào)變,優(yōu)化了制備MIL-100(Fe)的最佳合成條件。更重要的是,該方法可以在較短晶化時間內(nèi)合成出MIL-100(Fe),其產(chǎn)率高達93%,得到的MIL-1
5、00(Fe)催化劑在苯甲醛與甲醇的縮醛化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的催化性能,經(jīng)五次循環(huán)使用后仍能維持初始的催化活性。另外,評價了制得的MIL-100(Fe)對二苯并噻吩(DBT)的吸附脫硫性能,結(jié)果顯示其吸附量為12.1mgS/g。其次,利用非溶劑綠色合成法制備了MIL系列中的另一個材料MIL-53(Cr),系統(tǒng)評價了具有相同金屬中心不同結(jié)構(gòu)的MIL(Cr)系列材料對DBT的吸附脫硫性能,考察了不同吸附條件如吸附劑的量、溫度、初始硫含量和硫化物的種類等對其吸附劑性能的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在四種MIL(Cr)系列材料中,MIL-53(Cr)因其結(jié)構(gòu)具有獨特的呼吸效應(yīng),
6、使其在DBT的ADS中展現(xiàn)出最好的吸附脫硫性能(86.4mgS/g),這樣的吸附性能可將硫含量為500ppm的模擬油吸附脫除至其硫含量幾乎為0.最后,針對MIL-53(Cr)吸附后因與DBT具有較強的相互作用導(dǎo)致其重復(fù)使用性能明顯降低的問題,本文探索了MIL-53(Cr)吸附劑的再生方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)極性溶劑萃取和真空熱處理是較好的再生方法,利用此方法,吸附劑重復(fù)使用5次后其吸附量仍可達到初次吸附時吸附量的95%以上,并且吸附劑經(jīng)過再生后結(jié)構(gòu)仍然能夠保持,有著較好的工業(yè)應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:金屬有機骨架材料;非溶劑法;MIL-100(Fe);MIL(Cr)系列材料;
7、吸附脫硫-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractMILseriesmaterialsareanimportantbranchofMOFs(metal-organicframeworkmaterials)andhaveattractedmuchattentionduetotheiradvantagessuchasalargesurfaceareaandporevolume,diversestructuresandfascinatingphysicochemicalproperties.Atpresent,thehydrothermalmethodi
8、sthemostcommonmethodforthe