[发明专利]一种脱除汽油中噻吩类硫分子印迹聚合物及制备方法

说明书

本发明涉及一种脱除汽油中噻吩类硫分子印迹聚合物及制备方法。本分子印迹聚合物以SiO2为载体，含噻吩类硫化物为模板分子，在SiO2表面进行接枝、聚合反应和后处理，制得一种表面分子印迹聚合物。本发明解决现有汽油中含噻吩类硫化物脱除困难的问题，具有高效性、高选择性、节能廉价等特点。

技术领域

本发明属于油品脱硫技术领域，具体涉及一种脱除汽油中噻吩类硫分子印迹聚合物及制备方法。

背景技术

随着人们环保意识的不断增强，汽车尾气带来的污染越来越成为人们关注的焦点。燃料油品（尤其是车用汽油、柴油）中硫的存在是造成空气污染的重要原因之一。据统计，我国每年约有2500多万吨的硫氧化物SOx（SO₂或SO₃）排入大气中，其中有相当一部分来自车用燃料的燃烧过程。油品中的有机硫化合物燃烧后生成硫氧化物SOx，导致形成酸雨，污染环境，危害人类健康。此外，硫化物的存在对汽车尾气中NO、CO，特别是NO和颗粒物(PM)的排放有明显的促进作用，还可使汽车尾气转化器中的贵金属化剂中毒，导致污染排放物增加，腐蚀发动机，降低发动机的寿命。因此，世界各国尤其是发达国家纷纷制定环保法规，提高汽油和柴油的质量标准，车用燃料（柴油和汽油）硫含量限制在10μg.g^-1以下。此外，作为21世纪的朝阳产业燃料电池技术对燃料中硫的含量要求十分苛刻(硫含量1 μg/g)，因此研发深度脱硫技术具有十分重要的意义。

汽油中硫化物以硫醚、硫醇、二硫化物、以及噻吩、苯并噻吩等形式存在。硫醇硫和二硫化物硫含量较少，占总硫量的15%左右，硫醚硫占总硫量的25%左右，最多的是噻吩类硫，其相对含量在60%以上，硫醚类硫和噻吩类硫之和占总硫量的85%以上。目前，国内外普遍采用催化加氢进行油品脱硫，硫醇、硫醚类硫化物通过加氢脱硫后基本被除去，噻吩、苯并噻吩等形式存在的硫化物性质较为稳定，在加氢过程中脱除率相对较低。且实现深度脱硫过程需高温高压，所需设备昂贵、操作费用高，氢气用量大、纯度高，并易导致烯烃饱和，进而使得汽油辛烷值降低，从而限制了其在汽油深度、超深度脱硫方面的应用。

相对加氢脱硫而言，吸附脱硫是目前发展较快、应用前景广的一种新技术，其可以选择性地脱除汽油中的含硫化合物，且对于汽油中的烯烃无影响，不会引起汽油辛烷值下降。此外，吸附脱硫技术在投资成本、运行成本及脱硫深度上具有极强的竞争优势，工业上具有诱人的发展空间及应用潜力，因此吸附脱硫方法已成为汽油脱硫技术中的研究热点。

吸附法大多使用金属氧化物、活性炭、天然蒙脱土、斑脱土、分子筛等做吸附剂，其对汽油中各种组分具有吸附脱除效果，但同时也存在吸附选择性不高，吸附容量小，脱除率等缺点。因此开发新的高选择性吸附剂已成为当务之急。在这方面前人做了大量工作，分子印迹技术在众多吸附技术中具有独特优势。

分子印迹技术(MIT)是当前发展高选择性材料的主要方法之一。所谓分子印迹就是指在聚合体系中加入特种模板分子，模板分子与功能单体通过共价或非共价作用形成复合物，交联聚合反应完成后，除去模板分子，就在聚合物中留下一些大小、形状以及功能基排列与模板分子互补的孔穴。分子印迹聚合物(MIP)以其通用性和专一识别性，越来越受到人们的青睐。