课题基金基金详情
基于柴油深度脱硫的新型类Fenton离子液体设计及作用机理研究
结题报告
批准号:
21106055
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
29.0 万元
负责人:
朱文帅
依托单位:
学科分类:
B0815.能源化工
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
喻龙宝、罗志军、巢艳红、夏杰祥、黄望哩、江云青、丁玉晓
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中文摘要
随着柴油发动机在使用过程中带来的环境污染问题,生产低硫含量的清洁柴油日益引起各国的重视,特别是氧化脱硫备受关注。本课题拟设计改性的咪唑盐、吡啶盐、季磷盐等与过渡金属盐组装构建新型功能化类Fenton离子液体,考察清洁氧源在其作用下催化氧化脱除柴油中有机硫。通过阴离子的筛选、改变特定阳离子与酸性官能团的组合,确定类Fenton离子液体的构建规律,运用原位谱学研究类Fenton离子液体的氧化还原性和萃取/氧化一体化脱硫体系的反应机理,关联离子液体组成、结构与催化性能,为其可控合成和应用提供理论依据。在柴油氧化脱硫反应中,这类新型离子液体兼有传统离子液体和类Fenton试剂的特殊性能,将萃取、催化和反应介质三种功能集合于一体。因此,该研究工作的开展,不仅可以丰富离子液体的类型,深入了解类Fenton离子液体的物理化学性质,也可能开辟一条低温氧化脱硫的新途径。
英文摘要
以咪唑盐、吡啶盐、季铵盐等与过渡金属盐(Fe, Cu, Zn等)组装构建了一系列新型功能化类Fenton 离子液体催化剂,运用Raman、IR、ESI-MS、元素分析等方法进行了表征,研究H2O2在其作用下催化氧化脱除柴油中有机硫,考察了离子液体结构和用量,反应温度,H2O2用量,离子液体与油品的互溶性等因素对脱硫率的影响。对不同硫化物 (DBT, BT和4,6-DMDBT) 以及真实油品进行脱硫活性考察,在优化条件下,脱硫率可达99%,实现燃油深度脱硫,离子液体可多次循环使用。采用质谱、顺磁共振等方法研究了类Fenton 离子液体萃取/氧化一体化脱硫体系的反应机理。.项目组还通过化学键合法和包埋法将类Fenton离子液体负载化用于燃油氧化脱硫,基于有序介孔材料与离子液体间特殊的作用力,实现了离子液体与MCM-41, SBA-15的有效结合;并利用离子液体的氧化还原性和载体表面基团,对离子液体和载体的结合方式进行有效调控,可实现离子液体在介孔材料表面的高分散和高稳定性,相关成果发表在AICHE J(2013, 59(12), 4696-4704)。这种固体催化剂兼具离子液体和介孔硅的优良性质,在催化过程中,增加其有效接触面,让更多的活性位暴露,且使其在液相反应过程中实现低能耗分离,并且极大降低了离子液体用量,有效提升其利用效率。. 研究成果已在《AIChE Journal》,《Chemsuschem》,《Industrial Engineering Chemisty Research》,《Chemical Engineering Journal》,《Fuel》,《Fuel Processing Technology》,《RSC Advances》,《Journal of Molecular Catalysis A: Chemical》,《Energy & Fuels》等期刊共发表SCI收录论文20篇,申请发明专利4项,授权发明专利1项。在发表的论文中,影响因子大于6.0的1篇,3.0~6.0的8篇。有15人次参加全国学术会议,并多次在会议上进行口头报告和墙报展讲;2012年在镇江江苏大学举办了第八届全国环境催化与环境材料学术会议,申请人为会议秘书长。该项目培养博士研究生1名,硕士研究生3名;在读博士研究生1名,在读硕士研究生4名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s11814-013-0224-3
发表时间:2014-01
期刊:Korean Journal of Chemical Engineering
影响因子:2.7
作者:Wenshuai Zhu;Yehai Xu;Hua-ming Li;Bilian Dai;Hui Xu;Chao Wang;Y. Chao;Hui Liu
通讯作者:Wenshuai Zhu;Yehai Xu;Hua-ming Li;Bilian Dai;Hui Xu;Chao Wang;Y. Chao;Hui Liu
DOI:10.1080/10916466.2010.545790
发表时间:2013-06
期刊:Petroleum Science and Technology
影响因子:1.5
作者:W. Zhu;D. Xu;H. Li;Y. Ding;M. Zhang;H. Liu;Y. Chao
通讯作者:W. Zhu;D. Xu;H. Li;Y. Ding;M. Zhang;H. Liu;Y. Chao
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Journal of Chemistry
影响因子:3
作者:Zhiwen Bai, Yanhong Chao, Changri Han;
通讯作者:
Oxidation of Aromatic Sulfur Compounds Catalyzed by Organic Hexacyanoferrates in Ionic Liquids with a Low Concentration of H2O2 as an Oxidant
有机六氰基铁酸盐在离子液体中以低浓度 H2O2 为氧化剂催化芳香族硫化合物的氧化
DOI:10.1021/ef500082y
发表时间:2014
期刊:Energy & Fuels
影响因子:5.3
作者:Jiang Wei;Zhu Wenshuai;Chang Yonghui;Li Huaming;Chao Yanhong;Xiong Jun;Liu Hui;Yin Sheng
通讯作者:Yin Sheng
DOI:10.1039/c3ra23274c
发表时间:2013-02
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Zhu, Wenshuai;Ding, Yuxiao;Li, Huaming;Qin, Jiao;Chao, Yanhong;Xiong, Jun;Xu, Yehai;Liu, Hui
通讯作者:Liu, Hui
活性分子筛骨架多孔离子液体的构筑及反应萃取柴油超深度脱硫脱氮研究
  • 批准号:
    22178154
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    朱文帅
  • 依托单位:
层间限域热解法可控构筑纳米金/氮化硼催化剂用于活化空气氧化燃油超深度脱硫研究
  • 批准号:
    21576122
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    朱文帅
  • 依托单位:
类石墨烯氮化硼负载型离子液体催化氧气氧化燃油深度脱硫研究
  • 批准号:
    21376111
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    朱文帅
  • 依托单位:
国内基金
海外基金