[发明专利]一种铁基MOFs固载化离子液体的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种铁基MOFs固载化离子液体，其包括：铁基MOFs和固定在铁基MOFs上的离子液体，所述铁基MOFs为MIL‑100(Fe)，所述离子液体为[Ps‑N‑(Bz)₃]TSA。其制备方法包括依次将1,3‑丙磺酸内酯溶解于乙酸乙酯中，加入三苄胺反应，再加入对甲基苯磺酸溶液反应生成离子液体[Ps‑N‑(Bz)₃]TSA，将离子液体依次加入硝酸铁、均苯三甲酸和硝酸溶解后，晶化得到即铁基MOFs固载化离子液体[Ps‑N‑(Bz)₃]TSA@MIL‑100(Fe)。应用于汽油的深度脱硫中，所需反应条件温和、设备投资少、深度脱硫效果好、易回收，可实现重复使用。

技术领域

本发明涉及一种固载化离子液体，具体涉及一种铁基MOFs固载化离子液体及其制备方法。

背景技术

MIL-100(Fe)：是Fe(Ⅲ)与对苯二甲酸的三羧酸聚合物，骨架结构中有两种介孔笼，孔直径分别为2.5nm和2.9nm，具有较高的比表面积，热稳定性强，常用于吸附有机物质。MIL-100(Fe)是MOFs(金属有机骨架化合物)材料的一种，是以对苯二甲酸(H₂BDC)为有机配体，与金属Fe³⁺构建的三维金属有机骨架材料。

离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。离子液体作为离子化合物，其熔点较低的主要原因是因其结构中某些取代基的不对称性使离子不能规则地堆积成晶体所致。

固载化离子液体：是将离子液体固定在某种固体载体上，从而得到固载离子液体进一步的使用。固载化离子液体是将离子液体填充入多孔有机或无机载体的空隙形成的液体膜，固定化离子液体可以增加离子液体的比表面积。

21世纪以来，汽车给人类带来极大便利，但含硫汽油燃烧导致雾霾天气频现，严重危害公众健康。世界各国对汽油中硫含量的要求愈加严格，我国自2019年1月起全面供应国VIA标准汽油(硫含量小于10ppm)，未来汽油将向无硫发展。

目前，我国汽油池中高硫的催化裂化(FCC)汽油约占70％，为汽油的深度脱硫带来了严峻的挑战。加氢脱硫技术工艺成熟，被广泛应用于油品脱硫中，可有效脱除硫醇、硫醚和二硫化物等非杂环含硫组分，但对于FCC汽油，由于80％以上含硫组分为极性较强、空间位阻大的噻吩类化合物，如噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等，加氢脱硫反应速率慢、难度高。若要实现深度脱硫，需要在苛刻的条件下进行，如高温高压、高的氢气消耗量、昂贵的贵金属催化剂等，导致汽油成本上升。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种铁基MOFs固载化离子液体，以实现高催化活性的汽油深度脱硫；

相应的，本发明提供一种铁基MOFs固载化离子液体的制备方法；

相应的，本发明提供一种铁基MOFs固载化离子液体在汽油深度脱硫中的应用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种铁基MOFs固载化离子液体，其包括：铁基MOFs和固定在铁基MOFs上的离子液体，铁基MOFs为MIL-100(Fe)，离子液体为[Ps-N-(Bz)₃]TSA。

本方案中铁基MOFs固载化离子液体，即：[Ps-N-(Bz)₃]TSA@MIL-100(Fe)。[Ps-N-(Bz)₃]TSA，其中文全称为：N-(3-磺酸基)丙基-三苄铵对甲苯磺酸盐。

本发明提供一种上述方案中铁基MOFs固载化离子液体的制备方法，