[發明專利]一種氧化脫硫催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410765880.1
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104475165A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 孫印勇;李曉琳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;C10G27/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種催化劑的制備方法。

近年來，全球人口日益增長，人們對公共和私人交通運輸的依賴性越來越大。汽車，飛機等交通工具排放的尾氣中大氣污染物越來越多。SO₂成為一種主要的污染物。這是因為這些運輸燃料(例如，柴油)中含有大量不同種類的含S化合物(噻吩，硫化物，二硫化物，苯噻吩)，這些含S化合物會燃燒生成SO₂。最近的環境指標規定液體燃料中的含S含量必須在10ppm以下。這使得許多工業過程開始轉而關注液體燃料的脫硫問題。

目前現有的脫硫方法主要有三種，加氫脫硫(HDS)，吸附脫硫(ADS)和氧化脫硫(ODS)。盡管HDS和ADS已經普遍應用于脫硫中，但是對于芳香族噻吩類硫化物(如二苯噻吩，噻吩)的脫除效率顯然不如ODS。ODS反應條件溫和，不需加氫氣，且能在常壓下進行。因此，對于噻吩類硫化物的脫除，ODS具有良好的發展前景。

將金屬有機骨架材料(MOFs)與鈦元素結合起來，不僅可以提供氧化脫硫反應的活性中心，而且可利用MOFs特殊的骨架結構得到多孔金屬氧化物，使鈦元素具有很好的分散性，從而大大提高氧化脫硫的反應活性。

發明內容

本發明的目的是要解決現有氧化脫硫催化劑制備過程復雜的問題，而提供一種便捷的氧化脫硫催化劑的制備方法。

一種氧化脫硫催化劑的制備方法，具體是按以下步驟完成的：

一、制備MIL-101(Cr)前驅體溶液：將Cr(NO₃)₃·9H₂O和對苯二甲酸加入到蒸餾水中，室溫下和超聲功率為160W～200W的條件下超聲分散30min～60min，得到pH值為2～4的懸濁液；再將pH值為2～4的懸濁液加入到高壓反應釜的聚四氟乙烯內襯中，再將密封的高壓反應釜放入到溫度為200℃～220℃的烘箱中加熱16h～18h，得到pH值為0.1～1的MIL-101(Cr)前驅體溶液；

步驟一中所述的Cr(NO₃)₃·9H₂O的質量與蒸餾水的體積比為1g:(7mL～16mL)；

步驟一中所述的對苯二甲酸的質量與蒸餾水的體積比為1g:(12mL～80mL)；

二、將pH值為0.1～1的MIL-101(Cr)前驅體溶液進行過濾，得到固體物質A；再將固體物質A在溫度為60℃～80℃下干燥6h～8h，得到干燥后的固體物質A；將干燥后的固體物質A加入到無水乙醇中，再在溫度為60℃～80℃下水熱處理20h～30h，再進行過濾，得到固體物質B；再使用無水乙醇對固體物質B進行洗滌3次～4次，再在溫度為60℃～80℃下干燥1h～2h，得到干燥后的固體物質B；

步驟二中所述的干燥后的固體物質A的質量與無水乙醇的體積比為1g:(40mL～50mL)；

三、將干燥后的固體物質B加入到濃度為1mol/L～2mol/L的NH₄F溶液中，再在溫度為60℃～80℃和攪拌速度為800r/min～1200r/min下攪拌20h～30h，再進行過濾，得到固體物質C；再使用溫度為25℃～30℃的蒸餾水對固體物質C進行洗滌3～4次，再在溫度為60℃～80℃下干燥6h～8h，得到干燥后的固體物質C；

步驟三中所述的干燥后的固體物質B的質量與濃度為1mol/L～2mol/L的NH₄F溶液的體積比為1g:(30mL～50mL)；

四、將干燥后的固體物質C在溫度為150℃～200℃和真空的條件下進行脫氣10h～12h；得到脫氣后的固體物質C；

五、將鈦源與溶劑混合，得到鈦源溶液；將步驟四中得到的脫氣后的固體物質C加入到鈦源溶液中，混合均勻后在溫度為60℃～80℃下加熱10h～20h，再在溫度為400℃～600℃下煅燒2h～6h，得到氧化脫硫催化劑；

步驟五中所述的鈦源溶液中鈦源的質量與溶劑的體積比為1g:(0.4mL～0.5mL)；

步驟五中所述的脫氣后的固體物質C的質量與鈦源溶液中鈦原子的質量比為1:(0.1～0.5)。

本發明的優點：本發明將金屬有機骨架材料(MOFs)與鈦元素結合起來，不僅可以提供氧化脫硫反應的活性中心，而且可利用MOFs特殊的骨架結構得到多孔金屬氧化物，使鈦元素具有很好的分散性，從而提高了30％～40％氧化脫硫的反應活性。

本發明可獲得一種氧化脫硫催化劑的制備方法。

附圖說明