[发明专利]一种负载型氧化钼量子点催化剂的含硫燃料油脱硫方法

说明书

本发明提供了一种基于二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点催化剂的含硫燃料油脱硫方法，包括如下步骤：向含硫燃料油中添加二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点催化剂和氧化剂，在常压下反应完全后，取上层有机相即为脱硫后的燃料油。本发明以二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点作为催化剂，对油品进行脱硫。对苯并噻吩、二苯并噻吩、4,6‑二甲基二苯并噻吩氧化有良好的催化性能。

技术领域

本发明属于油品深度脱硫技术领域，具体涉及一种负载型氧化钼量子点催化剂的含硫燃料油脱硫方法。

背景技术

燃料油中有机含硫化物的燃烧会产生大量的氧化硫(SO_x)和硫酸盐颗粒，会形成酸雨等对环境产生严重的影响。而且，燃料油中的含硫有机化合物的燃烧也会腐蚀汽车发动机，同时SO_x的存在会使汽车尾气转化器的三元催化剂中毒，降低对NO_x、未完全燃烧的烃类、颗粒物等的转化效率。所以中国、美国和欧盟等都相继对燃料油中的有机硫含量标准出台了一系列更加严格的法律法规。各地研究人员也相继开发出了各种超低硫燃料油的生产技术。

氧化脱硫工艺于2001年由Unipure公司最先开发出来，之后被认为是生产超低硫燃料油最有前景的工艺之一。氧化脱硫可以在常温、常压、合适催化剂存在的温和反应条件下进行反应，并且对加氢脱硫难以脱除的噻吩类有机含硫化合物选择性高。

钼基催化剂因具有价态高、离子半径小、氧化物结构为多面体形式、在不同条件下可以表现出不同价态等优点，使其在石油化工等工业上发挥着重要作用并在催化领域具有广泛应用前景。Jia和其同事发现以MoO₃作为催化剂，H₂O₂为氧化剂在温和的反应条件下，对燃料油中有机含硫化物可以有效脱除。同时，二氧化硅因其化学稳定性和热稳定性高，较大的比表面积和与其他材料良好的相容性，使其可以作为优秀的催化剂载体。此外，二氧化硅表现出B酸性有利于催化反应的进行，二氧化硅表面富含的羟基有助于氧化产物的吸附。虽然现在以MoO_x为催化剂的报道很多，但大家对MoO_x的研究一直停留在对氧化钼的改性，而氧化钼颗粒大小对催化效果影响的研究很少见报道。氧化钼量子点的表面效应使量子点表面具有很多空穴和缺陷，具有大表面能和高活性。而将高活性的氧化钼量子点应用于燃料油催化氧化脱硫具有重要意义。

发明内容

本发明探索了二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点催化剂的催化性能，发现该催化剂对苯并噻吩、二苯并噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩氧化有良好的催化性能。为此，本发明提供了一种基于二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点的脱硫方法，以二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点作为催化剂，对油品进行脱硫。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种基于二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点催化剂的含硫燃料油脱硫方法，包括如下步骤：

向含硫燃料油中添加二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点催化剂和氧化剂，在常压下反应完全后，静置后取上层有机相即为脱硫后的燃料油。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。

具体的，所述含硫燃料油为模拟汽油或直馏汽油汽油。其中，所述模拟汽油为含苯并噻吩、二苯并噻吩或4,6-二甲基二苯并噻吩的正辛烷，其硫含量为400ppm。

具体的，所述二氧化硅纳米球负载型氧化钼量子点催化剂的加入量为所述含硫燃料油质量的0.2-1.4％，氧化剂加入量为所述含硫燃料油体积的0.1-0.5％。

具体的，所述氧化剂为质量分数30％的双氧水。

优选的，反应温度60℃，反应时间10min。

具体的，所述反应温度为45～70℃下反应5～25min。