活性炭用于汽油脫硫，使用球形中孔二氧化硅作為模板制備活性炭吸附劑。通過(guò)X射線衍射，掃描電子顯微鏡和氮吸附-解吸等溫線研究合成的材料。已經(jīng)測(cè)試了活性炭吸附二苯并噻吩(DBT)作為汽油燃料的模型硫化合物。由于活性炭的中孔體積大和比表面積高，使得活性炭顯示出更高的硫吸附。結(jié)果證實(shí)了活性炭吸附劑孔徑及其表面化學(xué)對(duì)從石油燃料中吸附二苯并噻吩的重要性。

　　從液態(tài)烴燃料的有機(jī)硫化合物的去除已經(jīng)成為當(dāng)前煉油廠的重要步驟。去除硫化合物的主要目的是減少空氣污染，大約在汽油燃料中的所有含硫烴在汽油加工過(guò)程中通過(guò)催化加氫脫硫反應(yīng)變?yōu)闊o(wú)硫化合物和H2S。然而，催化加氫脫硫工藝是汽油燃料脫硫的最著名技術(shù)。但是它不能除去專業(yè)噻吩類化合物(TC)，包括二苯并噻吩(DBT)，4,6-二甲基(4,6-DMDBT)，和苯并噻吩(BT)。因此，這些看起來(lái)很好的工藝卻在很大程度上導(dǎo)致了不滿足生產(chǎn)超低硫汽油所需的操作條件。在設(shè)計(jì)，制備，測(cè)試和升級(jí)，有效，實(shí)用和強(qiáng)大的深度和超深度脫硫系統(tǒng)(如脫硫催化劑和活性炭吸附劑)方面正在進(jìn)行大量嘗試。

　　在本研究中，活性炭已經(jīng)使用二氧化硅模板合成，因?yàn)槠渚哂卸ㄖ频目紫堵�，高比表面積，高穩(wěn)定性和上述介孔結(jié)構(gòu)的功能化的便利性。我們有各種活性炭前體，如植物纖維，植物外殼和煤質(zhì)材料。我們使用木質(zhì)纖維作為活性炭前體。碳化后的活性炭在二氧化硅模板的中孔網(wǎng)絡(luò)中形成活性炭骨架�；钚蕴抗羌艿慕Y(jié)構(gòu)順序被用氫氧化鈉或氫氟酸保存在氧化硅模板中。

　　活性炭的合成

　　使用AlSBA-16制備活性炭，然后通過(guò)將AlCl 3(0.113g，在50mL乙醇中)的乙醇溶液加入1.0g SBA-16并超聲處理來(lái)合成活性炭。1小時(shí)然后，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中將乙醇溶劑完全蒸發(fā)，并將樣品在560℃的空氣中煅燒4小時(shí)。為了制備活性炭，將FA以40/60體積比溶解在TMB中，并將OA加入到含有0.535ml g-1的該溶液。將所得溶液在AlSBA-16的孔中過(guò)濾。完全混合后，將混合物置于35℃的烘箱中1小時(shí)，然后在100℃下放置1小時(shí)。將得到的樣品在350℃下進(jìn)一步加熱2小時(shí)。將樣品在室溫下冷卻后，加入0.268mL活性炭原材料。將該樣品再次在100和350℃加熱。最終加熱(碳化)在900℃下進(jìn)行。所有加熱處理均在自生氣體氣氛下使用配備有多孔塞的石英反應(yīng)器進(jìn)行。

　　圖1：活性炭樣品的SEM圖像。

　　SBA-16的合成

　　兩種聚(環(huán)氧烷)型三嵌段共聚物，把這些溶液一起溶解在40℃的HCl水溶液中并攪拌5小時(shí)。在35℃下將原硅酸四乙酯加入到溶液中，并在相同溫度下繼續(xù)磁力攪拌15分鐘。將該混合物在相同溫度下在烘箱中在靜態(tài)條件下保持24小時(shí)。隨后，將混合物置于40℃的烘箱中進(jìn)行水熱處理24小時(shí)。通過(guò)過(guò)濾回收白色沉淀物并干燥，不在35℃下洗滌過(guò)夜。之后，通過(guò)在560℃下煅燒除去表面活性劑，將溫度升高至560℃，加熱速度為1℃/min。

　　圖2：活性炭和SBA-16吸附脫硫的比較(DBT：1,000 mg / L，吸附劑用量：20 mg / L，溫度：25°C，攪拌時(shí)間：360 min)。

　　活性炭，SBA-16脫硫的比較

　　為了測(cè)量吸附容量，在平衡條件下進(jìn)行吸附等溫線研究。DBT在吸附劑上的吸附等溫線如圖2所示。這些結(jié)果表明，活性炭樣品的DBT吸附程度遠(yuǎn)高于SBA-16。吸附平衡所需的時(shí)間約為40分鐘。吸附速率與吸附劑基質(zhì)上活性吸附位點(diǎn)的含量有關(guān)。結(jié)果表明，不同的介孔材料具有有意義的不同硫吸附能力，不僅取決于結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，還取決于表面官能團(tuán)�；钚蕴勘憩F(xiàn)出比SBA-16高的吸附能力，這是由于其較大的BET表面積和較大的中孔體積。另一方面，活性炭的吸附速率比SBA-16快，這是由于介孔體積較大。已經(jīng)建議吸附過(guò)程將在一系列擴(kuò)散步驟中發(fā)生在中孔中，然后進(jìn)入微孔中。當(dāng)樣品具有小的中孔體積時(shí)，達(dá)到平衡需要更長(zhǎng)的時(shí)間。根據(jù)這些結(jié)果，在本研究中選擇活性炭作為吸附二苯并噻吩的合適吸附劑。

　　圖3：不同初始濃度對(duì)活性炭吸硫能力的影響(吸附劑用量：20 mg / L，溫度：25°C，攪拌時(shí)間：360 min)。

　　初始濃度的影響

　　在10ml溶液中用0.02g活性炭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖3)顯示了攪拌時(shí)間和初始濃度對(duì)活性炭吸附二苯并噻吩的影響。該圖顯示活性炭對(duì)二苯并噻吩的吸附隨著攪拌時(shí)間的增加而增加，并且對(duì)于具有較低初始濃度的溶液更早達(dá)到平衡。吸附曲線略微增加并且是連續(xù)的，直到達(dá)到飽和。結(jié)果表明二苯并噻吩吸附在相互作用期的初始階段很快，之后在平衡附近變慢。這種現(xiàn)象是由于在初始階段有大量未填充的表面位點(diǎn)可用于吸附，并且在一段時(shí)間之后，由于溶質(zhì)分子之間的排斥力，難以處理未填充的未填充表面位點(diǎn)。固相和體相，吸附速率取決于各種參數(shù)，例如攪拌速率，活性炭吸附劑的物理性質(zhì)，吸附劑量和吸附物性質(zhì)�；钚蕴课�附的二苯并噻吩量隨時(shí)間增加，有時(shí)會(huì)增加，當(dāng)二苯并噻吩完全從溶液中吸附時(shí)，它在外面不斷改進(jìn)。在平衡時(shí)間吸附的二苯并噻吩的量在這些活化條件下產(chǎn)生活性炭的最大吸附容量。

　　在這項(xiàng)工作中，成功合成了一種新型的活性炭吸附劑，并檢測(cè)了其吸附行為。XRD和N 2吸附結(jié)果證明，采用硬模板法的活性炭是其模板SBA-16的完美復(fù)制品。已經(jīng)研究了在許多多孔吸附劑從汽油燃料溶液中吸附二苯并噻吩(DBT)，可以得出結(jié)論，不同的多孔材料對(duì)硫的去除具有不同的吸附能力，這不僅取決于多孔材料的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，而且還取決于表面官能團(tuán)。發(fā)現(xiàn)活性炭上DBT吸附量高于SBA-16。兩種吸附劑的平衡研究已經(jīng)顯示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以更好地?cái)M合Langmuir等溫線。總之，結(jié)果表明活性炭是一種有效且有前途的吸附劑，用于從液體樣品中分離二苯并噻吩。

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