用[BMIM][Cu2Cl3]离子液体萃取脱除汽油中的硫化物

以不同的IL（ionic liquid）/油质量比，采用[BMIM][Cu2Cl3]（[BMIM]=1-butyl-3-methylimidazolium）对模型汽油和商品汽油进行单步和多步萃取脱硫实验；并合成几种具有不同阴离子和阳离子结构的离子液体，评价和比较了离子液体对商品汽油的萃取脱硫性能的影响。实验结果表明，具有较好的水稳定性和常温流动性的[BMIM] [Cu2Cl3]离子液体硫容较高，在IL/油质量比为1∶3时，经多步萃取后，油品中的硫质量分数降至20×10-6～30×10-6，累计脱硫率超过95%。汽油中其他组分对脱硫效果影响很小。[BMIM][Cu2Cl3]与汽油形成稳定的两相系统，分离方便。离子液体脱硫能力可以通过四氯化碳反萃取完全恢复。     

氨基酸基咪唑离子液体氧化萃取脱硫研究

通过离子交换法制备以天冬氨酸(Asp)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、色氨酸(Try)为阴离子的氨基酸咪唑离子液体,与H_2O_2协同深度去除模拟汽油中的二苯并噻吩(DBT)。对合成的氨基酸咪唑离子液体进行了FT-IR、1H NMR表征,并优化氧化脱硫工艺条件。结果表明,与以组氨酸、甘氨酸和色氨酸作为离子液体的阴离子相比,天冬氨酸作为阴离子时,离子液体与H_2O_2体系的催化萃取脱硫效果最好。通过对反应温度、H_2O_2/模拟油体积比和反应时间的工艺优化,探讨了[C_8mim]Asp和H_2O_2催化萃取脱硫的效果,最优工艺条件下,脱硫率可达96.5%。[C_8mim]Asp离子液体再生循环7次后脱硫率仍能保持在93.7%。对[C_8mim]Asp和H_2O_2协同催化脱硫机理的研究发现,[C_8mim]Asp的羧基与双氧水反应成过氧化羧基,将二苯并噻吩氧化成为二苯并噻吩砜,从而达到脱硫的目的。     

Cu对离子液体异丁烷/丁烯烷基化反应选择性的影响研究

合成并表征了[BMIm]Cl-1.8AlCl3-0.5CuCl、[Et3NH]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4等离子液体,考察了含Cu离子液体等酸性催化剂中的异丁烷/丁烯烷基化反应,研究了Cu对离子液体烷基化选择性的影响。结果表明,Cu的引入对离子液体酸性的影响较小,不是反应选择性提高的主要原因,而烷基化过程中CuAlCl5-/CuAlCl4等配合物的存在,以及它们对2-丁烯的络合吸附是改善离子液体催化选择性的关键因素。相同反应条件下,[Et3NH]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4、[BMIm]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4等催化剂的三甲基戊烷选择性最高可达87.5%(质量分数),产物辛烷值100.5,明显优于硫酸、常规氯铝酸离子液体和复合离子液体等烷基化汽油辛烷值。     

吡啶类离子液体萃取-氧化脱除含硫化合物

制备了N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体([BPy]BF4),考察了其对含有噻吩和二苯并噻吩的模型油萃取脱硫的效果.在此基础上以离子液体为萃取剂,以过氧化氢(质量分数30%)为氧化剂,研究了其对模型油进行萃取-氧化脱硫的效果,结果表明,当V([BPy]BF4)∶V(Oil)∶V(H2O2)=1∶1∶0.4时,在55℃下进行萃取-氧化脱硫30 min,噻吩和二苯并噻吩的脱硫率分别达到78.5%和84.3%;将该萃取-氧化体系应用于实际汽油体系,脱硫率达到56.3%;对使用过的离子液体进行再生处理,重复使用4次脱硫率无明显变化.     

季铵盐类金属基离子液体对燃料油萃取脱硫性能研究

合成了5种季铵盐类金属基离子液体(CPL-TBAB)/MCln(M=Ni,Cu,Co,Zn,Fe),分别考察了其对模型油的萃取脱硫效果.结果表明(CPL-TBAB)/CuCl2?2H2O对模型油的萃取脱硫效果最好.并确定了较佳萃取脱硫工艺条件为:CPL-TBAB与CuCl2?2H2O物质的量比为1∶0.8,剂油比VIL/VOIL为1∶1时,常温常压下,(CPL-TBAB)/0.8CuCl2?2H2O对模型油中二苯并噻吩(DBT)的萃取脱除率可以达到97.10%.重复使用6次后(CPL-TBAB)/0.8CuCl2?2H2O的脱硫率只有略微下降.(CPL-TBAB)/0.8CuCl2?2H2O对不同含硫化合物和真实柴油均有较好的萃取脱硫效果,对真实柴油的单程萃取脱硫率可以达到75.59%.所研制的离子液体是一种具有工业应用价值的脱硫萃取剂.     

吡啶类离子液体在汽油萃取脱硫中的应用研究

利用合成的六种吡啶类离子液体，N-丁基吡啶硝酸盐离子液体([BPy]NO3)，N-乙基吡啶硝酸盐离子液体([EPy]NO3)，N-丁基吡啶四氟硼酸盐离子液体([BPy]BF4)，N-乙基吡啶四氟硼酸盐离子液体([EPy]BF4)、N-乙基吡啶乙酸盐([EPy]Ac)、N-丁基吡啶乙酸盐([BPy]Ac)，进行了汽油萃取脱硫的应用研究。结果表明，[BPy]BF4的脱硫效果最好，[EPy]BF4的脱硫效果最差。[BPy]BF4对模型化合物单程脱硫率达到45.5％，可以有效地脱除汽油中的含硫化合物，使用过的离子液体可以通过真空加热或用四氯化碳反萃取再生。     

离子液体萃取脱硫新工艺研究

探讨了不同离子液体在不同条件下通过萃取降低汽油中硫含量的可能性．结果表明，较长碳链的DMImBF4离子液体具有很好的深度脱硫性能，并且能够重复使用．同时，研究结果还表明离子液体可以同时降低低碳烯烃的含量，而低碳烯烃的存在可以促进离子液体对汽油中硫的萃取．     

KNO3体系中离子液体辅助水煤浆电解脱硫

在稳流条件下,考察了KNO₃体系中离子液体辅助煤浆电解脱硫效果.研究了煤浆电解过程中离子液体结构、浓度、温度和时间对脱硫率的影响.当咪唑类离子液体有机结构相同时,不同阴离子脱硫率由高到低顺序为:Br^- >BF₄^- >Cl^-;当阴离子同为Br^-时,咪唑脱硫效果优于吡啶.随着吡啶类离子液体([BPy]Br)浓度增加,脱硫率先增加,在0.3 mol/L处达到最大值,而后下降.此外,脱硫率随温度和时间增加而增大.最后,通过X射线光电子能谱(XPS)分析技术对实验前后煤中有机硫形态进行了分析.结果表明,噻吩主要通过萃取-氧化反应脱除,而其他形式有机硫(如硫醚、亚砜)则主要通过促进氧化及水解反应脱除.     

离子交换色谱法检测离子液体中阴离子

建立了用阴离子交换分离柱、化学抑制模式、电导检测测定系列离子液体中BF-4阴离子及其他杂阴离子(F-、Cl-、Br-)含量的方法,并用于在线监控离子液体合成工艺中阴离子杂质含量.确定淋洗液组成为1.6 mmol/L Na2CO3+3.9 mmol/L NaHCO3,流速为0.6 mL/min.本方法对所测阴离子检出限分别为50 μg/L(F-、Br-)和80 μg/L(BF-4);线性范围在3个数量级以上;r＞0.999;回收率在98%～102%之间.方法用于对离子液体小试工艺样品分析及过程监控时,结果满意,样品的RSD小于2.6%(n＝6).     

羧基功能化苯并三氮唑类离子液体的合成及在萃取-氧化脱硫中的应用

合成了新型离子液体(ILs)1-烷基-3-羧甲基苯并三氮唑双三氟甲磺酰亚胺盐,并对其进行了表征.将其与双氧水组成催化氧化体系,考察了脱除模型油品中硫化物的效果.结果表明,以离子液体1-5基-3-羧甲基苯并三氮唑双三氟甲磺酰亚胺盐[C2O2BBTA][NTf2]为萃取/催化剂,设定n(H2O2)∶n(S)=2.5∶1,m(模型油)∶m(离子液体)=5∶1,在75℃下反应1 h后,模型油中二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的脱硫率分别为98.3%,98.3%和96.6%.所合成离子液体重复使用10次,脱硫率无明显变化.该方法操作简单、反应条件温和,可以实现深度脱硫.     

吡啶离子液体催化作用下的FCC汽油烷基化脱硫

合成一种Brønsted酸性离子液体[BPY]HSO₄,采用红外光谱和核磁共振对其进行表征。以[BPY]HSO₄为催化剂,对FCC汽油进行烷基化脱硫,考察反应温度、反应时间和剂油质量比对脱硫效果的影响及脱硫前后FCC汽油性质的变化,并对[BPY]HSO₄进行了再生。结果表明,在反应温度为65 ℃、反应时间为90 min和剂油质量比为0.09的条件下,FCC汽油的硫含量从580.0 μg/g降至6.4 μg/g,脱硫率为98.90%,满足中国国Ⅴ车用汽油硫含量标准(<10 μg/g);脱硫前后硫分布变化表明,在[BPY]HSO₄的催化作用下,前170 ℃馏分油中硫化物大部分转移到后170 ℃重馏分中,重馏分中硫化物可采用加氢方法进行脱除;PONA组成变化表明,烷基化脱硫过程对FCC汽油的烃类组成影响较小,且脱硫前后辛烷值变化不大;[BPY]HSO₄经萃取再生后可循环使用。     

改性Y型分子筛对硫醇硫醚的吸附脱除研究

通过液相离子交换法制备了Cu(I)Y、Ni Y、Ce Y分子筛,以XRD、低温N2吸附-脱附、NH3-TPD、吡啶红外Py-FTIR等方法对其进行物性表征。利用固定床技术、WK-2D微库伦仪及硫化学发光检测GC-SCD色谱评价了改性分子筛对于硫含量300μg/g模拟油(含硫化合物二丙硫醚、环己硫醇和1-庚硫醇与壬烷配制)及HDS汽油的吸附脱硫性能。结果表明,吸附剂对模拟油和HDS燃料油品中硫醇硫醚具有吸附效果,且改性后的分子筛在吸附脱硫过程中,强的B酸对于吸附脱硫有负作用,会使油品中硫醇硫醚发生催化反应,聚合的大分子硫化物遮盖及阻塞吸附活性位点,从而使吸附剂不能够完全地吸附硫化物,造成吸附硫容较小,而弱L酸无催化活性对吸附脱硫有正面影响。     

氯铝酸离子液体酸性的吡啶探针红外光谱研究

利用吡啶探针红外光谱法研究了氯铝酸离子液体的酸性,发现当氯铝酸离子液体A lC l3的摩尔分数x为0.4~0.5时,离子液体表现出弱Lew is酸的红外特性。对吡啶探针吸附Lew is酸位A l2C l7-、A lC l4-、A l2C l6和A lC l3的各振动模式红外特征峰峰位进行了归属,通过红外特征峰峰位置和峰面积可以指示离子液体的酸强度。利用吡啶探针递增吸附法考察了吡啶递增吸附对氯铝酸离子液体酸性位的影响。研究发现,当吡啶量增加到一定程度时,Py-A l2C l7-配位络合物容易与吡啶发生反应生成Py-A lC l4-和Py-A lC l3配位络合物,从而导致离子液体的吡啶吸附红外特征峰发生变化。     

单扫描极谱法测定罐装水果中微量锡

建立了一种简易、快速检测罐装水果中锡的单扫描极谱法.在 0. 05mol·L-1H2C2O4和 0. 003 %次甲基绿体系中,Sn(Ⅳ)在汞电极上于-0. 52V(vs.SCE)处有一灵敏的极谱波.该极谱波的波高与Sn(Ⅳ )的浓度在3. 0×10-8 ~ 5. 0×10-6 g·mL-1范围内呈线性关系,检测下限为 8. 2×10-9 g·mL-1,应用该法测定了罐装水果中的微量锡,并同光度法所获结果进行了对照,结果基本一致.     

改性Y型分子筛对FCC汽油脱硫性能的研究

采用液相离子交换法制备了Cu(I)Y、NiY、CeY分子筛,利用XRD、ICP/MS、N₂吸附脱附等技术对其物化性质进行了表征,使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(SCD)偶联技术系统考查了改性Y分子筛对FCC汽油的选择性吸附脱硫性能,着重探讨了FCC汽油选择性吸附脱硫过程中硫化物的脱除规律。结果表明,不同金属阳离子改性的Y分子筛对FCC汽油中不同硫化物选择性有所不同,对CeY分子筛:2-甲基-5-乙基噻吩<噻吩3硫醇< C₂噻吩<2或3-甲基噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,而NiY与Cu(I)Y选择性相同:C₃硫醇<2-甲基-5-乙基噻吩2噻吩<2或3-甲基噻吩<噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,改性Y分子筛对噻吩及小分子烷基取代噻吩类硫化物的选择性较差。     

氯化亚铜氧化反应的化学动力学初探

多数被发掘的古代青铜文物表面都附着有某些钢锈,其中以粉状锈(Cu_2(OH)_3Cl)对铜器的腐蚀最为严重.迄今已有一些文献介绍粉状锈的生成机理,但对其反应过程的动力学研究尚未见报导。作为青铜合金中含量最丰的元素铜,被氧化腐蚀是分步进行的.本工作主要用X-光衍射及分光光度法对一价铜锈CuCl在潮湿环境中进行氧化反应的速度常数及表观活化能进行测定核算;对反应的中间产物及伴随现象进行分析探讨。