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磁响应纳米吸附剂的制备及其应用开题报告

 2020-06-10 10:06  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

随着世界各国硫含量标准的提高以及未来燃料电池的应用,燃料油的深度脱硫引起了人们越来越多的关注。含硫化合物不仅燃烧后产生气态污染物,严重危害人类健康,还会导致comn、nimn催化剂中毒,造成经济损失[1-2]。因此,燃料油低硫化是石油化工研究和发展的方向之一。传统的脱硫技术是加氢脱硫(hds),在高温(300#8722;350℃)、高压(2#8722;10 mpa)和催化剂的条件下实现含硫化合物的脱除[3-5]。hds对硫醇、硫醚以及二硫化物具有优秀的脱除效果,但是对噻吩类硫化物的脱除效率不高,例如噻吩、苯并噻吩(bt)、二苯并噻吩(dbt)以及4,6#8722;二甲基二苯并噻吩(4,6#8722;dmdbt)[6-8]

近年来,作为非加氢脱硫技术之一,吸附脱硫技术发展迅速,其具有操作条件温和、辛烷值损失小和成本低等优点。更为重要的是,可以选择性地脱除噻吩类硫化物,并且其吸附量也在不断提高,有广阔的应用前景。吸附脱硫技术的关键在于开发性能优秀的吸附剂,因此,各类多孔材料被用于研究对芳香含硫化合物的吸附脱除效果,比较典型的有活性炭、分子筛、介孔氧化硅和金属有机骨架材料等。

作为一类重要的材料,磁性纳米复合材料近来已经引起广泛关注[9-11]。在使用外部磁场时可以将它们很方便的从液相中回收出来,相比于过滤和离心操作无疑大大降低了操作成本。除了磁响应特性外,还可以引入各种官能团来构建更复杂的多功能材料,使其在催化、生物医学、数据存储和环境修复方面具有很大的应用前景。以xu的工作为例[12],他通过一步晶种生长法合成了au@co核#8212;壳结构纳米颗粒。所得的磁性可再循环au@co纳米颗粒对氨硼烷的水解脱氢显示出优异的催化活性和长期稳定性。li和合作者[13]报道了由氧化铁核、聚合物壳以及酶涂覆表面组成的三组分微球的合成。他们的结果表明,获得的纳米生物催化剂在不对称氧化中具有高活性,并且活性在循环11次后仍可以保持。yuan的课题组[14]通过在磁性核上形成氨基基团来制备用于吸附重金属离子(例如pb2 、cu2 和cd 2 )的纳米颗粒。通过磁分离可以容易地将纳米颗粒从水溶液中分离出来。对多功能磁性纳米复合材料的开发已经取得了令人兴奋的进展,其在液相中的各种应用是非常有希望的。考虑到运输燃料通过吸附进行的深度脱硫是在液相中进行的,那么如果吸附剂具有磁性,吸附剂的分离和再循环将会则变得相当方便。磁吸附剂的应用将使脱硫工艺更加高效并且可以降低操作成本。然而,到目前为止,关于用于深度脱硫的磁性吸附剂的报道非常少。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

要解决的问题:1、合成hkust-1/fe3o4

2、研究hkust-1/fe3o4的静态脱硫性能

3、利用磁场诱导,将磁球诱导成棒

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