有机-无机型杂多酸相转移催化氧化脱硫性能研究

合成了四种有机-无机型杂多酸催化剂，包括π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃PW₄O₁₆]，π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃PMo₄O₁₆]，π-C₅H₅NC₁₂H₂₅]₃PW₄O₁₆]和π-C₅H₅NC₁₂H₂₅]₃PMo₄O₁₆]. 以有机硫的正辛烷溶液为模拟油品，H₂O₂为氧化剂，乙腈为萃取剂，在两相体系中，考察了上述四种催化剂对模拟油品中二苯并噻吩(DBT)氧化脱硫的催化活性. 结果表明，π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃PW₄O₁₆]具有最佳的催化活性. 采用π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃PW₄O₁₆]进行后续研究发现，反应完毕，π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃PW₄O₁₆]以沉淀的形式析出，可以重复利用且脱硫效果很好. 研究表明，上述有机-无机型杂多酸属于相转移催化剂，氧化脱硫反应体系属于反应控制相转移催化体系. 在相同实验条件下，由于电子云密度和空间位阻效应共同的作用，DBT、噻吩(TH)、苯并噻吩(BT)和4，6-二甲基二苯并噻吩(4，6-DMDBT)脱硫由易到难的顺序为DBT >4，6-DMDBT >BT >TH，并分别通过GC-MS分析确定它们的氧化产物. 将π-C₅H₅NC₁₆H₃₃]₃PW₄O₁₆]进一步应用于柴油氧化脱硫，其中硫含量由355 mg/kg (mg/kg等同于ppmw)降至26 mg/kg，去除率达92.7%. 利用上述四种有机-无机型杂多酸作催化剂，研究DBT氧化反应过程动力学，确定DBT的表观反应级数均为一级，表观活化能为47.9～55.4 kJ/mol.

Study on Oxidative Desulfurization Catalyzed by Organic-inorganic Heteropolyacids as Phase Transfer Catalyst