碱活化载铜碳纤维的制备及其对CH_3SH的高效催化水解去除研究
碱活化载铜碳纤维的制备及其对CH_3SH的高效催化水解去除研究
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DOI：
10.13671/j.hjkxxb.2022.0286
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
王飞
中科院分区：
文献类型：
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作者：
冯嘉予;张伊珊;宁平;李凯;孙鑫;贾丽娟;王驰;王飞
为了克服催化分解甲硫醇(CH_3SH)技术操作温度高(>400 ℃)和副产物浓度高的缺点,本研究通过静电纺丝技术自行制备碳纤维(CPAN)作为载体合成载铜催化剂(Cu10%/P-CAN),并通过碱(KOH)活化来提升催化剂的活性.研究结果表明Cu10%/P-CAN催化剂在250 ℃时对CH_3SH的转化率仅有90%.经过碱活化的载铜碳纤维催化剂(Cu10%-KOH10%/P-CAN)在250 ℃时对CH_3SH的转化率高于98%,产物中H_2S、COS及CH_3SCH_3等产物的浓度低于0.0004%.进一步分析表明碱活化处理可以改善活性组分CuO在C-PAN载体表面的分散度,同时提升催化剂表面的碱性位点数量、氧空穴丰度以及活性氧浓度,这是碱活化提升催化剂活性的主要原因.此外,在催化水解CH_3SH的过程中,Cu10%-KOH10%/P-CAN把CH_3SH中的大部分S元素转化成SO_4~(2-),因此减少了产物中含硫气体的产生和避免了二次污染.而催化剂表面硫酸盐的累积和羟基的消耗是催化剂活性衰减的主要原因.