[发明专利]Keggin结构同多阴阳离子构筑的催化剂及其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法及其应用，特别是一种Keggin结构同多阴阳离子构筑的催化剂及其制备方法及在有机硫脱除方面的应用。

背景技术

车用汽油和柴油将逐渐实施国V标准，要将车用汽柴油的硫含量控制在10 μg/g以下。氧化脱硫以其脱硫率高和反应条件温和等优点逐渐引起人们的重视。杂多酸(HPA)作为固体酸催化剂以其优异的催化性能已广泛的应用在酸催化和氧化还原催化的各种反应体系中。其中Keggin结构多酸铝阳离子[AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺ (Al₁₃)具有独特的分子结构和纳米分子尺寸，它对催化化学、新型功能材料、高效絮凝剂的开发以及铝的水解聚合转化规律研究具有重要意义。Holland Brian T. Holland和Paul K. Isbester等在期刊Journal of the American Chemical Society 1997, 119, (29)6796-6803上发表文章“Synthesis of ordered aluminophosphate and galloaluminophosphate mesoporous materials with anion-exchange properties utilizing polyoxometalate cluster/surfactant salts as precursors”。作者们通过磷酸盐交换表面活性剂结合的Al₁₃，制备了磷酸铝或磷酸铝镓介孔材料，并研究了它对重铬酸盐及萘酚黄等的离子交换性能。杂多酸被许多研究者用作氧化脱硫的催化剂。于凤丽和王睿在期刊化学学报2014, 72, (1): 105-113发表题为“有机-无机型杂多酸相转移催化氧化脱硫性能研究”的文章，研究者所制备的四种无机有机杂化杂多酸在模型油和汽柴油的氧化脱硫反应中显示出了良好的活性。Li Can和Jiang Zongxuan等在Chemistry-A European Journal, 2004,10(9)2277-2280发表了题为 “Ultra-deep desulfurization of diesel: Oxidation with a recoverable catalyst assembled in emulsion”的文章，研究了[(C₁₈H₃₇)₂N⁺(CH₃)₂]₃ [PW₁₂O₄₀]催化剂在乳液中催化氧化深度脱硫，乳液在亚稳定状态下具有很好的脱硫效果，对4,6-二甲基二苯并噻吩十氢萘模拟油体系的脱硫率可达100%，氧化剂的利用率可达96%。Zhang Jian和Wang Anjie等在期刊Journal of Catalysis，2011，279(2)：269-275.发表了题为“Oxidative desulfurization of dibenzothiophene and diesel over [Bmim]₃PMo₁₂O₄₀”的文章，研究了以SiO₂为载体负载[Bmim]₃PMo₁₂O₄₀为催化剂，以H₂O₂为氧化剂，反应100 分钟后，二苯并噻吩的脱除率可达100%。现有技术的不足主要在于制备工艺复杂，制备和应用成本高，可循环使用性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备工艺简单、可循环使用、造价低、氧化脱硫活性高的用Keggin结构同多阴阳离子构筑的催化剂及其制备方法及其应用，克服现有技术的不足。

本发明的Keggin结构同多阴阳离子构筑的催化剂由如下组份组成：Keggin结构铝同多酸阳离子、阴离子表面活性剂、Keggin结构多酸阴离子；

所述的Keggin结构同多阴阳离子构筑的催化剂中各组份的质量份数为：

名称                                    质量份数

Keggin结构铝同多酸阳离子                    2-50份