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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專(zhuān)題型

微波輔助快速合成具有增強(qiáng)氧化脫硫活性的鉬酸鉍

該研究發(fā)表于 Fuel（2022），使用 XH-300PE 開(kāi)展 微波水熱合成、鉍鉬氧催化劑 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括高去除率 99.68%；去除率 99.71%；去除率 77.95%。

論文編號(hào) 493
應(yīng)用方向 微波水熱合成、鉍鉬氧催化劑、燃油深度脫硫、氧化脫硫、結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系
關(guān)鍵結(jié)果 高去除率 99.68%
核心條件 溫度 60 ℃ / 160 ℃
論文編號(hào)
493
期刊
Fuel
影響因子
7.4
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2022
設(shè)備型號(hào)
XH-300PE
作者單位
廣東石油化工學(xué)院；成都理工大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院；廣東石油化工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院、廣東省高校劣質(zhì)重油加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
Guangdong Institute of Petrochemical Technology; College of Materials and Chemistry & Chemical Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China; College of Chemical Engineering, Key Laboratory of Inferior Crude Oil Processing of Guangdong Provincial Higher Education Institutes, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China
研究方向
微波水熱合成 鉍鉬氧催化劑 燃油深度脫硫 氧化脫硫 結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系

事實(shí)快照

  • 論文：微波輔助快速合成具有增強(qiáng)氧化脫硫活性的鉬酸鉍
  • 設(shè)備：XH-300PE
  • 期刊與分區(qū)：Fuel，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 60 ℃ / 160 ℃；時(shí)間 12 h / 30 min
  • 關(guān)鍵結(jié)果：高去除率 99.68%；去除率 99.71%；去除率 77.95%
  • 用途：可作為 微波水熱合成、鉍鉬氧催化劑 的論文證據(jù)頁(yè)。

研究摘要

作者采用快速微波輔助水熱法制備了六種不同 pH 條件下的鉍鉬氧催化劑。結(jié)果表明，通過(guò)調(diào)節(jié)前驅(qū)液 pH，可以同步調(diào)控催化劑的形貌、晶相和孔結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn) Bi2MoO6 晶體向 Bi3.2Mo0.8O7.5 晶體的選擇性轉(zhuǎn)變。其中，pH=1 制得的 BMO-1 在燃油氧化脫硫中表現(xiàn)最佳，在 60 ℃、過(guò)氧化氫與硫摩爾比為 4 的條件下，對(duì) dibenzothiophene、4,6-dimethyldibenzothiophene 和 benzothiophene 的去除率分別達(dá)到 99.71%、99.68% 和 77.95%。論文還提出了可能的脫硫反應(yīng)機(jī)理，并證明該路線為鉍鉬氧催化劑快速綠色制備和深度脫硫應(yīng)用提供了有效方案。

研究背景與解決的問(wèn)題

作者采用快速微波輔助水熱法制備了六種不同 pH 條件下的鉍鉬氧催化劑。

設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件

項(xiàng)目參數(shù)
溫度60 ℃ / 160 ℃
時(shí)間12 h / 30 min

關(guān)鍵結(jié)果

高去除率 99.68%
去除率 99.71%
去除率 77.95%
去除率 98.07%
指標(biāo)結(jié)果
高去除率99.68%
去除率99.71%
去除率77.95%
去除率98.07%
轉(zhuǎn)化率33.98%
脫硫率99.71%

機(jī)制/方法亮點(diǎn)

  • pH 調(diào)控改變晶相和形貌。酸性條件下更容易形成納米片狀 Bi2MoO6，而堿性增強(qiáng)后逐步轉(zhuǎn)向球形或八面體相關(guān)晶相。
  • 微波水熱促進(jìn)快速成核和定向生長(zhǎng)。論文指出微波電磁場(chǎng)和體系中 H+ / OH- 濃度共同影響不同晶向生長(zhǎng)速率。
  • 孔結(jié)構(gòu)改善增強(qiáng)了含硫物質(zhì)接觸活性位的機(jī)會(huì)。BMO-1 更高的孔容和更大的平均孔徑有利于底物擴(kuò)散和界面反應(yīng)。
  • 真正的活性中心可能來(lái)自 Bi-O-Mo 雙金屬橋氧。淬滅和浸出實(shí)驗(yàn)表明，反應(yīng)并非主要依賴羥基自由基或超氧自由基，而更可能通過(guò)橋氧活性中心和 Bi3+O2- 物種完成氧轉(zhuǎn)移。
  • 反應(yīng)產(chǎn)物以砜為主。FT-IR 和 SEM 結(jié)果顯示，使用后的催化劑表面存在 DBTO2，說(shuō)明含硫分子經(jīng)歷了硫醚到亞砜/砜的連續(xù)氧化過(guò)程。

應(yīng)用價(jià)值

  • 利用 XH-300PE 在 160 ℃ 30 min 內(nèi)完成鉍鉬氧催化劑快速制備，明顯縮短傳統(tǒng)水熱合成周期。
  • 通過(guò)一個(gè)核心變量 pH 就實(shí)現(xiàn)晶相、形貌和孔結(jié)構(gòu)的協(xié)同調(diào)控。
  • 在溫和反應(yīng)條件下把 DBT 脫除率做到 99.71%，并對(duì) 4,6-DMDBT 也保持 99.68% 高去除率。
  • 通過(guò)循環(huán)實(shí)驗(yàn)和機(jī)理分析證明高活性不僅“做得出來(lái)”，而且“用得住、說(shuō)得清”。

相關(guān)儀器推薦

常見(jiàn)問(wèn)題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300PE。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Fuel（2022），使用 XH-300PE 開(kāi)展 微波水熱合成、鉍鉬氧催化劑 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括高去除率 99.68%；去除率 99.71%；去除率 77.95%。
該研究發(fā)表在哪個(gè)期刊？
發(fā)表于 Fuel，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Microwave-Assisted Rapid Synthesis of Bismuth Molybdate with Enhanced Oxidative Desulfurization Activity
Fuel, 2022
DOI: 10.1016/j.fuel.2022.125900