超声协同TiO_2光催化脱除燃料油中有机硫的研究.pdf

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1、第38卷第4期燃料化学学报VO1．38No．42010年8月JournalofFuelChemistryandTechnologyAug．2010文章编号：0253—2409(2010)04-0428_06超声协同TiO2光催化脱除燃料油中有机硫的研究陈宋璇，赵景联，苏慈(西安交通大学环境工程系，动力工程多相流国家重点实验室，陕西西安710049)摘要：采用溶胶凝胶法制备纳米TiO光催化剂，引入超声作用，以空气中的氧气为氧化剂，正辛烷为模拟油品对燃料油中硫化物的脱除进行了研究。考察了光照强度、催化剂用量、反应时间、二苯并噻吩(DBT)初始浓度、超声功率

2、等因素对TiO，光催化二苯并噻吩溶液降解效率的影响。结果表明，引入超声后DBT的降解率提高了10％左右，并在TiO：用量为2g／L，通气量为800mlMmin，光照距离20cm，DBT初始浓度为600mL，反应时间为150rain，超声功率为500W的条件下，DBT降解率达到了72．6％。关键词：光催化氧化；TiO，；二苯并噻吩；脱硫；超声中图分类号：TQ085文献标识码：APhotocatalyticdesulfurizationofgasolinebyTiO2couplingwithultrasonicCHENSong—xuan．ZHAOJing—

3、lian．SUCi(DepartmentofEnvironmentalEngineering，StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlowinPowerEngineering，Xi"anJiaotongUniversity，Xi?tn710049，China)Abstract：Thephotocatalyticoxidationofdibenzothi0phen(DBT)inoetance(assolvent)wasconductedusingO2inairastheoxidant，TiO2preparedbysol—gelat

4、inmethodasthephotocatalystandcouplingwithultrasonic．Theeffectoflightdistance，photocatalystamount，reactiontime，DBTinitialconcentrationanduhasonicpowerontheremovalofDBTwereinvestigateddeeply．TheresultsshowthatthedegradationrateofDBTinereasesby10％byusingultrasonic．Underthecondition

5、sofTiO2dosageof2g／L，ajrflowrateof800mL／min，distanceofUVlightof20em，initialconcentrationofDBTof600mg／L，reactiontimeof150min．ultrasoundpowerof500W，thedegradationrateofDBTcanreachupto72．6％．Keywords：photocatalyticoxidation；TiO2；dibenzothiophene；desulfurization；ultrasound燃料油中的硫化物燃烧后形

6、成的SO会污染大道了以核黄素为光敏剂，反应3h后，脱硫率达到气，形成酸雨、光化学烟雾等，危害人类健康，破坏环85．4％；TiO2一HO为脱硫体系¨，光照8h后，脱境，影响生态平衡，同时还可腐蚀发动机、造成汽车硫率为77．46％。文献¨卜分别以活性炭负载尾气转化器中的贵金属催化剂中毒，导致污染排放TiO，掺F一的TiO和Ni改性TiO进行光催化脱物的增加。因此，世界各国对燃料油中的硫含量要硫，均取得一定进展。Matsuzawa等¨对比了H202-求越来越严格，中国北京市政府已宣布从2005年起TiO：一超声脱硫系统，H：O：-TiO：脱硫系统和单独使实行

7、欧Ⅲ标准，即硫质量分数低于30×10_lJ。用TiO，对DBT进行降解的效果，实验证明超声的二苯并噻吩(DBT)是加氢脱硫技术较难脱除的引入对DBT降解有提高作用。一种硫化物_2J，研究者多以此为模型化合物进行研光催化脱硫是利用电子和能量的转移使硫化物究。近年来，有多种方法对其研究报道，其中有吸附转化为极性高的砜或亚砜，然后用乙腈、二甲基亚砜法[引、氧化法J、生物法J、萃取法等。而光催化等溶剂萃取出来。法脱硫因具有反应条件温和、工艺简单、非临氢操本研究使用TiO，为催化剂，并在光催化的基础作、节约能源等特点，成为目前的研究热点。Adbel—上引入了超声

8、波的作用，考察了光照距离、催化剂用Aboel等报道了光催化氧化杂环含硫化合物，其量、反应时问、