[发明专利]一种微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂、其制备方法及其催化氧化脱硫应用

说明书

本发明公开了一种微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂、其制备方法及其催化氧化脱硫应用，微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将MoO₃与V₂O₅混合，加入到去离子水中，搅拌升温至90～100℃，再向其中逐滴加入40～60wt％的植酸水溶液，滴加完毕后，90～100℃下搅拌18～24h，得到H₅PMo₁₀V₂O₄₀催化剂溶液；(2)将步骤(1)制备的H₅PMo₁₀V₂O₄₀催化剂溶液，进行微波石墨化反应，得到石墨负载型H₅PMo₁₀V₂O₄₀杂多酸盐催化剂。本发明微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂的制备方法，将植酸型钼钒酸进行微波石墨化，增大了杂多酸的比表面积，增加了催化活性所涉及的活性位点，显著提高了催化氧化脱硫效率，且脱硫条件温和，易操作，能耗低，高效、经济、环保；易于回收，可循环使用，使用成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂、其制备方法及其催化氧化脱硫应用，属于环保技术及油品化工深加工行业交叉技术领域。

背景技术

近年来，随着经济社会的不断发展，燃油中含硫化合物在燃烧后释放硫氧化物(SOx)，是导致大气污染的主要原因。不断降低燃料油中硫含量，实现燃料油“零”含硫量是未来燃油产业发展的必然趋势。油品动力机车尾气排放容易引起环境问题和健康危害。许多国家出台了越来越严格的石油含硫量标准法规。超低硫燃料油的生产是炼油工业的一项重要任务，开发深度脱硫技术已成为世界各国研究人员的目标。

目前，氧化脱硫由于低能耗被认为是最具有前景的脱硫技术之一。其原理是将燃油中的噻吩硫等含硫化合物氧化为相应的亚砜或者砜类物质，由于氧化产物具有更高的极性，所以可以通过极性溶剂将它们萃取出来，从而达到脱硫的目的。氧化脱硫又分为有机氧化剂脱硫系统、无机氧化剂脱硫系统、光催化氧化脱硫系统和等离子体氧化脱硫系统。

氧化脱硫技术涉及的氧化剂种类较多，以过氧化氢为氧化剂处于主导地位。由于过氧化氢不溶于油相中，汽油在反应过程中无法充分接触到氧化剂，减慢了反应速度，导致脱硫效果不理想，同时使氧化剂的用量增加。采用相转移催化剂提高两种反应物在两种不互溶溶剂(液-液两相体系或固-液两相体系)中的反应，使反应在两个相互互溶的系统中进行。在反应时，实际的反应物在催化剂的作用下从一相转移到另一相，使反应物与底物结合，使反应顺利进行反应良好。

杂多酸作为一类新型的催化材料，表面积相对较小，在反应过程中容易团聚，因此不能很好地发挥其催化作用，而负载杂多酸催化剂能够克服这些缺点，受到催化领域研究者的广泛关注。不同的负载催化剂，适用的反应类型不同，针对用于深度脱硫的杂多酸负载催化剂，存在催化剂易溶于离子液体相中，很难回收利用或具有一定毒害性、成本高等问题。且脱硫率也有待进一步提高，如申请号为201810972636.0的专利，需要以改性的分子筛为载体，经过多步骤完成，操作较为繁琐，制备成本较高，需要反应3h才能完成反应，且脱硫率有待进一步提高，与不断提高的实际应用要求仍有较大距离。

发明内容

本发明提供一种微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂、其制备方法及其催化氧化脱硫应用，本发明催化剂脱硫条件温和，操作简单，能有效的脱除油品中的硫化物。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂，结构通式为H₅P-[n]Mo₁₀V₂O₄₀，其中，n为1-6的实数。

上述n优选为2-4的实数。

上述微波石墨化负载型杂多酸盐催化剂的制备方法，包括如下步骤：