氮改性活性炭吸附氧化甲硫醇的研究

·580·石油化工PETR0CHEMICALTECHN0L0GY2017年第46卷第5期DOI：10．3969~．issn．1000—8144．2017．05．010氮改性活性炭吸附氧化甲硫醇的研究刘强，柯明，刘峰，于沛，宋昭峥(中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京102249)[摘要]以椰壳活性炭为载体，制备了三聚氰胺(CH6N)改性和HNOrCH6N复合改性的活性炭基催化剂，研究了对活性炭脱除甲硫醇(CH3SH)反应的影响。采用N：吸附一脱附、XPS、Boehm滴定、DTG、GC．MS等方法对改性前后活性炭的物理化学性质及CH，SH反应后产物进行了表征。实验结果表明，HNO一CHN复合改性后的活性炭具有高CHSH吸附氧化活性，CH，sH吸附容量约为未改性活性炭的4倍。表征结果显示，活性炭表面的含氮官能团能够促进cH3SH的吸附氧化，其中石墨型氮是主要的活性中心，CHSH的氧化产物主要是二甲基二硫醚和甲基硫代甲磺酸酯。[关键词]活性炭；三聚氰胺；甲硫醇；吸附氧化[文章编号]1000—8144(2017)05—0580—07[中图分类号]TE624．9[文献标志码]AResearchontheadsorption／oxidationofmethylmercaptanonnitrogenmodifiedactivedcarbonLiuQiang，KeMing，LiuFeng，YuPei，so礼gZhaozheng(StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，ChinaUniversityofPe仃o1eum(Being)，Beijing102249，China)lAbstractjCoconutshel1．basedactivedcarbonwasmodifiedwithmelamineandnitricacid／melamineseparately．Theeffectsofthemodificationontheadsorption／oxidationofCH3SHoverthemodifiedactivedcarbonswereinvestigated．ThemodifiedactivedcarbonsandtheoxidationproductswerecharacterizedbymeansofN7adsorption—desorption，XPS，Boehmtitration，DTGandGC—MS．Theexperimentalresultsshowedthattheactivedcarbonsmodifiedwithnitricacid／melaminehadhighmethylmercaptanadsorption／oxidationcapacitywith4timesthecapacityoftheoriginalactivedcarbon．Thecharacterizationresultsindicatedthatnitrogengroupscouldpromotetheadsorption／oxidationofCH3SHandgraphite—typednitrogenwasthemajoractivesites．Theoxidationproductsweredimethyldisulfideandmethylmethanethiosulfonate．[Keywords]activedcarbon；melamine；methylmercaptan；adsorption／oxidation甲硫醇(CHSH)是典型的具有恶臭气味的挥发性硫化物，很多工农业生产过程都会产生CH3SH。随着炼厂加工原油含硫量的增加以及油品质量要求的不断提高，石化企业排放气体的含硫量处于上升趋势。CHSH广泛存在于液化气、炼厂气以及污水处理厂逸散出的气体中¨J。CHsH排放到大气中会被氧化生成硫酸盐微粒，改变大气辐射性能，生成酸雨；而且在很多工业生产过程中，CHSH的存在会导致催化剂活性下降甚至失活。当前主要的脱除方法包括吸附法，生物降解法，光催化氧化法，焚烧法，吸附氧化法等J。在这些方法中，吸附氧化法由于具有脱硫效率高，反应条件温和，成本低，再生方便等优势而得以广泛利用。近年来，活性炭作为催化剂载体的研究越来越受到国内外研究者的关注。活性炭的吸附和催化性能主要取决于活性炭的孔隙结构和表面化学性质，表面化学性质主要取决于活性炭表面所含有官能团的种类和数量。研究表明，活性炭表面含氧官能团和[收稿日期]2017—01—05；[修改稿日期]2016—01—22。[作者简介]刘强(1989一)，男，山东省平邑县人，博士生，电邮lqxz0108@163．com。联系人：柯明，电话010—8973