[发明专利]一种多胺-杂多酸非均相复合催化剂的制备方法及其在氧化脱硫中的应用

说明书

本发明涉及一种多胺‑杂多酸非均相复合催化剂的制备方法及其在氧化脱硫中的应用，属于功能材料合成领域。本发明将多胺溶液与杂多酸溶液直接混合，利用多胺上的氨基（亚氨基）与杂多酸反应，一步合成杂多酸非均相催化剂。本发明合成方法简单快捷、条件温和、绿色环保。并且将其应用于汽油中噻吩类化合物的氧化脱硫，表现出优异的氧化性能和重复使用性能。

技术领域

本发明属于功能材料合成领域，具体涉及一种多胺-杂多酸非均相复合催化剂的制备方法及其在氧化脱硫中的应用。

背景技术

石化燃料中含有许多硫化物，随着中国经济的高速发展，石化燃料的使用量与日俱增，这些硫化物在燃烧后会转化成SO_X，从而导致严重的环境污染问题。目前，中国环保问题日益突出，国家对环保的要求也越来越严格，对汽油柴油中的硫含量有了更严格的标准。降低燃料油中的硫化物含量，提高油品质量，是未来燃料油的趋势。

工业上脱除油品中的硫化物的主要方式是加氢脱硫法，但是这种方法对噻吩类硫化物脱除效果较差，无法达到深度脱硫，并且加氢脱硫需要在高温高压的条件下进行，仪器设备成本太高，同时使用了比较昂贵的氢气。在其他的脱硫方法中，氧化脱硫得到了很大的关注，因为其脱硫过程条件温和，而且对噻吩类硫化物有很好的脱除效果，使用的氧化剂为绿色环保的过氧化氢和氧气等。所以氧化脱硫技术被认为是最有前景的深度脱硫技术。

在众多的氧化脱硫催化剂当中，杂多酸因为其在氧化脱硫方面的优异性能得到了深入研究，但是杂多酸易溶于极性溶剂的缺点一直限制了其广泛的应用。许多研究者将杂多酸固载在多孔载体上，例如：二氧化硅[杨延钊，付金贝，高进续．一种二氧化硅负载固体杂多酸氧化脱硫催化剂及其制备方法：中国，CN106622373A[P] ．2017-05-10]、氧化铝[颜学敏，梅平，苏高申等．一种杂多酸/氧化铝介孔复合材料的制备方法：中国，CN102247875A[P]．2011-11-23]、分子筛[李海岩，张浩，秦丽红等．Y/EU-1/ZSM-5/ASA/杂多酸复合材料及其制备方法：中国，CN107519923B[P]．2019-11-08]等，都取得了较好的效果。但是这些催化剂普遍存在磷钨酸固载量低，合成工艺复杂等问题。

发明内容

针对上述催化剂的不足，本发明主要目的是提供一种多胺物质结合杂多酸制备非均相杂多酸盐催化剂的方法及其在汽油的氧化脱硫中的应用。

本发明所采取的技术方案是将适宜的多胺物质溶解在溶剂中，加入一定量的杂多酸，通过简单的酸碱反应，从而制备出不溶性杂多酸盐复合材料。其合成步骤如下：(1)将一定量的多胺物质溶解在溶剂中，超声30 min，形成均匀的多胺溶液；(2)将一定量的杂多酸溶解在溶剂中，超声30 min，形成均匀的杂多酸溶液；(3)将杂多酸溶液和多胺溶液直接混合，在搅拌条件下反应一定时间，所得产品经离心后用溶剂洗涤，真空干燥，即为多胺-杂多酸复合材料。

上述步骤（1）中所述的多胺物质为乙二胺、三乙胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、聚乙烯亚胺中的至少一种。

上述步骤（1）中所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

上述步骤（2）中所述的杂多酸为磷钨酸、磷钼酸中的至少一种。

上述步骤（2）中所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

上述步骤（3）中所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

上述步骤（3）中所述的多胺与杂多酸用量的摩尔比介于0.1~5：1之间。

上述步骤（3）中所述的反应时间在1~6h之间。