[发明专利]用多酸化合物、过氧化物和钛硅分子筛构筑的催化剂及其制备方法及其应用

说明书

一种用Keggin结构多酸化合物、过氧化物和钛硅分子筛构筑的催化剂，其特征在于：所述催化剂的组份组成为Keggin结构多酸化合物质量份数为1‑40份、过氧化物的质量分数为1‑20份和钛硅分子筛98‑40份。该催化剂的制备方法是制备出MFI结构的钛硅沸石后，在其组分中引入Keggin结构多酸化合物和过氧化物组分，后经洗涤和干燥焙烧制得的。本发明的催化剂氧化脱硫催化活性高、可使有机硫含量从200μg/g降低到10μg/g以下，可循环使用性好，是一种性能优异的理想的氧化脱硫催化剂。催化剂制备方法简单，操作容易，制备成本低。

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法及其应用，特别是一种用Keggin结构多酸化合物、过氧化物和钛硅分子筛构筑的催化剂及其制备方法及其在有机硫脱除方面的应用。

背景技术

基于环境保护方面的考虑，车用汽柴油的硫含量需控制在10 μg/g以下，目前，在诸多脱硫方法中，氧化脱硫以其脱硫率高和反应条件温和等优点越来越引起科研人员重视，多酸化合物作为固体催化剂在有机硫化物的氧化脱除的研究和应用中已见文献报道。

Li Can和Jiang Zongxuan等在Chemistry-A European Journal, 2004,10(9)2277-2280发表了题为 “Ultra-deep desulfurization of diesel: Oxidation with arecoverable catalyst assembled in emulsion”的文章，研究了[(C₁₈H₃₇)₂N⁺(CH₃)₂]₃[PW₁₂O₄₀]催化剂在乳液中催化氧化深度脱硫，乳液在亚稳定状态下具有很好的脱硫效果，对4,6-二甲基二苯并噻吩十氢萘模拟油体系的脱硫率可达100%，氧化剂的利用率可达96%。Zhang Jian和Wang Anjie等在期刊Journal of Catalysis，2011，279(2)：269-275发表了题为“Oxidative desulfurization of dibenzothiophene and diesel over [Bmim]₃PMo₁₂O₄₀”的文章，研究了以SiO₂为载体负载[Bmim]₃PMo₁₂O₄₀为催化剂，以H₂O₂为氧化剂，反应100 分钟后，二苯并噻吩的脱除率可达100%。于凤丽和王睿在期刊化学学报2014, 72,(1): 105-113发表题为“有机-无机型杂多酸相转移催化氧化脱硫性能研究”的文章，研究者所制备的四种无机有机杂化杂多酸在模型油和汽柴油的氧化脱硫反应中显示出了良好的活性。陈立东和姜春杰等在申请公布号为CN104525261A，题为“ Keggin结构同多阴阳离子构筑的催化剂及其制备方法及其应用”的专利中报道了Keggin结构铝同多酸阳离子杂化材料和Keggin结构多酸阴离子构筑的氧化脱硫催化剂，该体系催化剂具有硫催化活性高、可循环使用性好，制备方法简单，操作容易和制备成本低等特点。

具有MFI结构的含钛分子筛在以H₂O₂为氧化剂的催化反应体系表现出优异的催化性能，已被用到一系列重要的催化氧化反应中，如苯酚羟基化、环己酮肟化和丙烯环氧化等反应中。钛硅分子筛应用于有机硫化物氧化脱除的研究中亦见文献报道。李钢和孔令艳等在申请公布号为CN1583965，题为“一种采用金属离子改性钛硅分子筛为催化剂进行汽油氧化法脱硫的方法” 报道了用于汽油氧化法脱硫的金属离子改性钛硅分子筛的催化剂，将催化裂化(FCC)汽油中的硫化物含量从384.7 μg/g降到117.3 μg/g。李钢和王云等在申请公布号CN1844321，报道了题为“一种采用改性钛硅分子筛为催化剂进行燃油氧化法脱硫的方法”中报道的改性钛硅分子筛为催化剂，通过氧化法脱除燃油中的硫化物，将燃油中的硫含量从226.1 μg/g降到29.7 μg/g。