負載金屬離子的介孔材料吸附脫除甲硫醚.pdf

1、甲硫醚是天然氣中最難脫除的有機硫化物之一，因此近年來成為精脫硫領(lǐng)域的一個難點。陰離子模板介孔二氧化硅材料表面積大，孔徑分布均一，孔徑大小具有可調(diào)整性，同時其表面載有大量的氨基，所以在很多領(lǐng)域都有廣泛的應用。如：催化反應、污水處理、酶和蛋白質(zhì)捕集以及重金屬和有毒物質(zhì)吸附。此外，陰離子模板介孔二氧化硅材料還被用作性能優(yōu)良的金屬離子的載體使用。
　　本論文使用N-月桂酰-L-谷氨酸、N-肉豆蔻酰-L-谷氨酸、N-硬脂酰-L-谷氨酸以及N

2、-棕櫚酰-L-谷氨酸四種不同的陰離子表面活性劑為模板劑，以3-氨丙基三甲氧基硅烷為助結(jié)構(gòu)導向劑，利用直接法合成出帶有氨基的陰離子模板介孔二氧化硅（AMS-2）材料。
　　將制備出的AMS-2材料作為負載金屬離子的載體，反應原理為金屬離子通過配位鍵與AMS-2材料表面載有的氨基基團結(jié)合。由于AMS-2材料表面的氨基是均勻分布的，這樣就使得金屬離子均勻的分散在介孔材料表面上。為了使金屬離子能夠作為活性位點與甲硫醚發(fā)生作用，對制備出的樣

3、品進行了高溫煅燒處理。其目的是將與金屬離子作用的氨基基團去除，使金屬離子能夠裸露的分散在介孔二氧化硅材料的表面上。通過調(diào)整反應時間、負載金屬離子溶液濃度和體積以及煅燒溫度等條件，制備出一系列樣品，并對樣品進行結(jié)構(gòu)表征。表征的方法包括X-射線衍射（XRD）分析、氮氣吸附-脫附曲線分析、高倍透射電鏡（HRTEM）分析、熱重分析（TGA）以及電感耦合等離子發(fā)射光譜（ICP-AES）分析。
　　將制備出的負載金屬離子的AMS-2材料用于吸

4、附甲硫醚測試，采用的測試方法為動態(tài)連續(xù)吸附法。配制的甲硫醚/氮氣混合氣濃度為15ppm，并把出口甲硫醚濃度達到0.2ppm時定義為穿透點。使用四種不同的陰離子表面活性劑合成的銅離子負載AMS-2材料在常溫常壓下對甲硫醚的最高吸附量分別可達到9.5252、9.0207、8.1223及7.1126mgS/g吸附劑，銀離子負載AMS-2材料對甲硫醚的最高吸附量可達到14.2508mgS/g吸附劑。從試驗結(jié)果看，金屬離子負載AMS-2材料在吸附