功能化杂多酸盐在燃料油催化氧化脱硫中的应用研究

采用一步合成法制备了以甘氨酸为阳离子、磷钨酸为阴离子的功能化杂多酸盐[Gly]_3PW_(12)O_(40)。以[Gly]_3PW_(12)O_(40)为催化剂,以离子液体[Hmim]PF6、[Hmim]BF4、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4分别为萃取剂,以过氧化氢为氧化剂,构建了杂多酸盐耦合离子液体的催化氧化脱硫体系。研究表明,以[Hmim]PF6为萃取剂可以获得最佳的脱硫效果。采用单因素实验研究了脱硫工艺条件对[Gly]_3PW_(12)O_(40)/[Hmim]PF6/H2O2体系脱硫效果的影响。结果表明,在n(过氧化氢)/n(硫)=4、反应时间为90 min、反应温度为60℃、n[Gly]_3PW_(12)O_(40)/n(硫)=0.025、[Hmim]PF6用量为1 m L条件下,燃料油的脱硫率可达99.2%,并且脱硫体系[Gly]_3PW_(12)O_(40)/[Hmim]PF6具有很好的重复使用性能。

Keggin型磷钨杂多酸功能化离子盐在模拟太阳光辐照下光催化降解DNT废水

通过离子液体与Keggin型磷钨杂多酸(H3PW12O40)离子交换形成非水溶性有机阳离子盐,实现Keggin型磷钨杂多酸离子的固定化,探究其光催化降解2,4-二硝基甲苯(DNT)废水的性能。以N-甲基咪唑为起始原料,经过二步合成1-甲基-3-乙酸甲酯基咪唑磷钨酸盐(MEImPWO)和1-甲基-3-烯丙基咪唑磷钨酸盐(MAImPWO),利用红外光谱仪和扫描电镜对其结构和形貌进行表征;考察了不同光照时间、催化剂用量、H2O2用量条件下,所合成离子盐在氙灯光源辐照下光催化降解DNT的性能。结果表明:所合成两种离子盐具有Keggin型磷钨杂多酸特征结构和咪唑结构;MEImPWO呈纳米棒状堆积,MAImPWO呈微米片状和纳米类球状颗粒堆积;两种盐都显示出具有在H2O2参与下、自然PH值条件下光催化降解DNT的良好性能。所得最佳的光催化条件和结果为:DNT水溶液(100 mg/L) 50 mL,MEImPWO 0.10 g + H2O2 0.48 g/L,光照1 h,DNT降解54%,光照4 h可使DNT完全降解;MAImPWO 0.10 g + H2O2 0.60 g/L,光照1 h,DNT降解62%,光照3 h可使DNT完全降解。两种催化剂在最佳条件下重复使用5次后,其光催化活性基本保持不变。