本发明专利技术公开了一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，涉及催化剂技术领域，包括述步骤：（1）室温下，将2‑甲基咪唑加入甲醇溶液中，充分搅拌，得到溶液1；（2）室温下，将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中，充分搅拌，得到溶液2；（3）在持续搅拌下，将上述溶液1缓慢加入到溶液2中，并在室温条件下充分搅拌，离心后制得ZIF‑8；（4）在惰性气体保护下，将上述制得的ZIF‑8焙烧，得到多孔碳材料；（5）将磷钨酸负载到上述所制多孔碳材料上，制备复合材料；（6）将所得到的复合材料置于真空干燥箱中干燥，得到碳氧化脱硫催化剂。本发明专利技术工艺简单、材料转化率高，催化剂循环利用率高，制备过程绿色环保，污染少。
Preparation of porous carbon oxidation desulfurization catalyst derived from MOFs modified by phosphotungstic acid
【技术实现步骤摘要】
一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法
本专利技术涉及催化剂
，尤其是一种磷钨酸改性金属有机骨架衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法。
技术介绍
随着人们对对环境保护的关注度不断提高，世界各国对车用运输燃料的质量要求越来越严苛，这主要是因为液体燃料中的有机含硫化合物会给自然环境带来严重的危害。随着全球炼油行业的法规和燃料规格的日益严格，燃油中含硫化合物的深度脱除吸引了越来越多的关注；然而，传统的催化加氢脱硫(HDS)要求高温和高压条件，并且它对耐熔的芳香族噻吩效果较差，因此，近几年出现了很多不同的探索方法，包括吸附脱硫(ADS)，氧化脱硫(ODS)和萃取脱硫；其中，ODS已吸引了很大的研究兴趣，因为它不仅可以在温和的条件下反应而且对芳香族硫化合物也表现出高活性，氧化脱硫的关键在于合成一种具有高催化活性且易于分离回收的催化剂。目前，燃料油品的脱硫技术主要有两大类：第一类是加氢脱硫技术，该方法是通过高纯氢气将油品中有机含硫化合物加氢，生成硫化氢后将其除去；第二类是非加氢脱硫技术，通过吸附脱硫方法、萃取脱硫方法、氧化脱硫方法、生物脱硫方法等方法将有机含硫化合物从液体燃料中除去。其中，氧化脱硫(ODS)是先采用氧化剂将油品中的有机硫化物氧化成极性较高的亚砜或砜类物质，再根据物质之间相似相溶的原理，选择合适的极性萃取溶剂，利用液液萃取的方式分离脱除有机硫化物。氧化脱硫技术在常温常压下进行，设备投资较少，对加氢脱硫技术难以脱除的二苯并噻吩等芳香烃含硫化合物有较高的脱硫效果。相较于加氢脱硫而言，氧化脱硫是一种节能的、高效的、具发展前景的补充方法之一。氧化脱硫技术所采用的氧化剂主要有过氧化氢(H2O2)、叔丁基过氧化氢、空气、臭氧等，考虑到绿色化学的要求，近年来在氧化脱硫领域所开展的研究大都采用H2O2作为氧化剂。H2O2/杂多酸、H2O2/有机酸、H2O2/分子筛、H2O2/离子液体、光化学氧化、超声波氧化及等离子体氧化等是国内外研究较多的氧化脱硫体系。目前，氧化脱硫技术尚处于实验室阶段，研究集中在催化剂的研制及氧化脱硫体系的开发。现有的脱硫催化剂制造过程复杂，反应过程困难，催化反应效果不好。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，工艺简单、材料转化率高，催化剂循环利用率高，制备过程绿色环保，污染少；制备的碳氧化脱硫催化剂具有良好的氧化脱硫性能。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，包括下述步骤：(1)室温下，将2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，充分搅拌，使2-甲基咪唑完全溶解，得到溶液1；(2)室温下，将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中，充分搅拌，使六水合硝酸锌完全溶解，得到溶液2；(3)在持续搅拌下，将上述溶液1缓慢加入到溶液2中，并在室温条件下充分搅拌，得到乳白色沉淀物，离心后制得ZIF-8；(4)在惰性气体保护下，将上述制得的ZIF-8焙烧，得到多孔碳材料；(5)采用等体积浸渍法，将磷钨酸负载到上述所制多孔碳材料上，制备复合材料；(6)将所得到的复合材料置于真空干燥箱中干燥，得到碳氧化脱硫催化剂。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤(1)中的2-甲基咪唑、步骤(2)中的六水合硝酸锌、步骤(5)中的磷钨酸的比例为80～100：20～30：1～5。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤(1)中将2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，搅拌30min。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤(2)中将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中，搅拌30min。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤(3)中将溶液1缓慢加入到溶液2中，并在室温条件下搅拌16～24h。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤(4)中焙烧温度为500～800℃。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤(6)在真空干燥箱加热温度为90～110℃，干燥时间为8～12h。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：本专利技术工艺简单、材料转化率高，催化剂循环利用率高，制备过程绿色环保，污染少；制备的碳氧化脱硫催化剂具有良好的氧化脱硫性能，在120min内完全脱除模拟油中的二苯并噻吩。步骤(1)和步骤(2)中搅拌30min，步骤(3)中搅拌16～24h，实现了充分搅拌，完成了充分的反应，避免了过度搅拌，避免了浪费时间，提高了制备效率。步骤(4)中焙烧温度为500～800℃，避免制得的多孔碳材料质地过脆，同时保证了充分的干燥。附图说明图1是多孔碳材料、HPW@ZC氧化脱硫催化剂及磷钨酸的XRD图谱；图2是多孔碳材料、HPW@ZC氧化脱硫催化剂及磷钨酸的红外光谱图；其中，1、多孔碳材料，2、HPW@ZC氧化脱硫催化剂，3、磷钨酸。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，本文中HPW@ZC氧化脱硫催化剂为磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂，MOFs为磷钨酸改性金属有机骨架，ZIF-8为金属有机骨架材料。本专利技术包括以下步骤：(1)室温下，将2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，搅拌30min，使2-甲基咪唑完全溶解，得到溶液1，；(2)室温下，将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中，搅拌30min，使六水合硝酸锌完全溶解，得到溶液2；(3)在持续搅拌下，将上述溶液1缓慢加入到溶液2中，并在室温条件下搅拌16～24h，得到乳白色沉淀物，离心后制得ZIF-8；(4)在惰性气体保护下，将上述制得的ZIF-8焙烧，焙烧温度为500～800℃，得到多孔碳材料；(5)采用等体积浸渍法，将磷钨酸负载到上述所制多孔碳材料上，制备复合材料；(6)将所得复合材料置于真空干燥箱中干燥，加热温度为90～110℃，干燥时间为8～12h，得到碳氧化脱硫催化剂。所述步骤(1)中的2-甲基咪唑、步骤(2)中的六水合硝酸锌、步骤(5)中的磷钨酸的比例为80～100：20～30：1～5。如图1所示，图中横坐标为衍射角2θ，单位为°，纵坐标为强度，多孔碳材料在24°左右展现了一个宽的无定型碳衍射峰，而HPW@ZC氧化脱硫催化剂同时具有多孔碳材料的无定型碳衍射峰和磷钨酸的衍射特征峰，这说明了HPW@ZC氧化脱硫催化剂的成功制备。如图2所示，图中横坐标为吸收强度，纵坐标为波长，单位为cm-1，HPW@ZC氧化脱硫催化剂在1081、984、889和805cm-1处展现出了磷钨酸特有的P–O键、W＝O键、W–Ob–W键和W–Oc–W键，这说明了HPW@ZC氧化脱硫催化剂的成功制备。实施例1室温下，将0.81g的2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，搅拌30min，使2-甲基咪唑完全溶解，得到溶液1；将0.25g六水合硝酸锌加入甲醇溶液中；搅拌30min，使六水合硝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，其特征在于包括下述步骤：/n（1）室温下，将2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，充分搅拌，使2-甲基咪唑完全溶解，得到溶液1；/n（2）室温下，将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中，充分搅拌，使六水合硝酸锌完全溶解，得到溶液2；/n（3）在持续搅拌下，将上述溶液1缓慢加入到溶液2中，并在室温条件下充分搅拌，得到乳白色沉淀物，离心后制得ZIF-8；/n（4）在惰性气体保护下，将上述制得的ZIF-8焙烧，得到多孔碳材料；/n（5）采用等体积浸渍法，将磷钨酸负载到上述所制多孔碳材料上，制备复合材料；/n（6）将所得到的复合材料置于真空干燥箱中干燥，得到碳氧化脱硫催化剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）室温下，将2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，充分搅拌，使2-甲基咪唑完全溶解，得到溶液1；
（2）室温下，将六水合硝酸锌加入甲醇溶液中，充分搅拌，使六水合硝酸锌完全溶解，得到溶液2；
（3）在持续搅拌下，将上述溶液1缓慢加入到溶液2中，并在室温条件下充分搅拌，得到乳白色沉淀物，离心后制得ZIF-8；
（4）在惰性气体保护下，将上述制得的ZIF-8焙烧，得到多孔碳材料；
（5）采用等体积浸渍法，将磷钨酸负载到上述所制多孔碳材料上，制备复合材料；
（6）将所得到的复合材料置于真空干燥箱中干燥，得到碳氧化脱硫催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种磷钨酸改性MOFs衍生多孔碳氧化脱硫催化剂制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的2-甲基咪唑、步骤（2）中的六水合硝酸锌、步骤（5）中的磷钨酸的比例为80～100：20～30：1～5。...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍全，张旭彪，刘素燕，张博宇，宁尧，浮艳菲，孙海会，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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