聚合物负载离子液体的制备及其脱除燃料油中噻吩类硫化物的基础研究

以无机聚合物SiO2和有机聚合物PS两类具有大比表面积、孔道丰富的固体材料为载体，通过共价键键合的方式将载体表面负载上对噻吩类硫化物有优异萃取性能的咪唑类离子液体，制备新型的聚合物负载离子液体。采用静态吸附和固定床吸附实验研究其对模拟油品中噻吩类硫化物的吸附脱硫性能，用正交实验优化脱硫条件，分析吸附脱硫的热力学和动力学过程，构建吸附热力学模型和动力学模型。通过CHN/CNS-analysis、FTIR、MAS NMR、BET、SEM-EDS、XPS和TG/DTG等仪器表征脱硫前后聚合物负载离子液体的结构、形貌、表面物化性质等，探索载体表面与噻吩类硫化物的相互作用、离子液体与噻吩类硫化物的结合方式，揭示吸附脱硫的机理。该研究课题将为脱硫吸附剂的设计提供一个新的选择，为聚合物负载离子液体应用于吸附脱硫提供一定的理论依据.

清洁燃料中的硫含量是一个重要的控制指标，含硫化合物不仅在燃烧后生成SOx，进入大气产生酸雨，而且对氮、芳烃和烯烃等污染物的排放也有一定影响。离子液体是21世纪新兴的绿色溶剂，与燃料油互不相溶，且对噻吩类硫化物具有较好的萃取能力，用于深度脱硫的研究发展迅速。本课题将离子液体进行固载化，离子液体均匀分布在载体表面，与硫化物接触面积增大，可提高脱硫效果，且脱硫后易于分离。.以无机聚合物硅胶和有机聚合物聚苯乙烯两类具有大比表面积、孔道丰富的固体材料为载体，通过共价键键合的方式负载上对噻吩类硫化物有优异萃取性能的咪唑类离子液体，制备了离子液体负载化硅胶和离子液体负载化聚苯乙烯。通过CHN/CNS-analysis、FTIR、13C和29Si MAS NMR、BET、SEM-EDS和TG/DTG等仪器对离子液体负载化硅胶和离子液体负载化聚苯乙烯的结构、形貌、物化性质等进行了表征。采用静态吸附和动态吸附实验研究两种负载化离子液体对模拟油品中噻吩类硫化物的吸附脱硫性能，考察了脱硫条件对脱硫率的影响，分析了吸附脱硫的热力学和动力学过程，构建了吸附热力学模型和动力学模型。 .离子液体负载化硅胶对芳香硫化物的脱除率依次为：噻吩＞二苯并噻吩≈苯并噻吩＞2-甲基噻吩。离子液体负载化聚苯乙烯对芳香硫化物的脱除率依次为：二苯并噻吩＞苯并噻吩＞噻吩＞2-甲基噻吩。负载化离子液体和芳香硫化物分子之间存在的π-π络合作用和静电吸引力是负载化离子液体脱除噻吩类硫化物的内在机理。在分析脱硫效果时要综合考虑芳香电子云密度、空间位阻及离子液体负载量等因素。.该研究成果将为脱硫吸附剂的设计提供一个新的选择，为聚合物负载离子液体应用于吸附脱硫提供一定的理论依据。