直接煅烧法制备二氧化钛及其氧化脱硫性能

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2021.05.003

摘要/Abstract

摘要：

以硫酸钛为原料，通过马弗炉直接高温锻烧制备二氧化钛（TiO₂）。采用FT?IR、XRD、UV?Vis、SEM技术对催化剂的结构进行表征。结果表明，直接煅烧法可以制备锐钛矿型二氧化钛，并将其应用于二苯并噻吩的氧化脱硫。以乙腈为萃取剂、二氧化钛为催化剂，考察了氧化法脱除模拟油中的二苯并噻吩。研究催化剂质量、反应温度、n(H₂O₂)/n(S)、不同含硫化合物对脱硫效果的影响，并且对催化剂循环使用性能进行考察。在最优脱硫条件下，二苯并噻吩、4，6?二甲基二苯并噻吩、苯并噻吩和混合柴油的脱硫率分别为99.5%、35.6%、65.0%和53.4%。催化剂循环使用5次后，催化脱硫效果仍高达90.3%。

关键词: 二氧化钛, 氧化脱硫, 硫酸钛, 二苯并噻吩

Abstract:

Titanium sulfate was used as a raw material, and a titanium oxide (TiO₂) was prepared by direct high?temperature calcination in a muffle furnace. FT?IR, XRD, UV?Vis, SEM were used to characterize the structure of the catalyst. The results show that the direct calcination method can prepare anatase titanium dioxide and apply it to the oxidative desulfurization of dibenzothiophene. Using acetonitrile as the extractant and titanium oxide as the catalyst, the oxidation method was used to remove dibenzothiophene from the simulated oil. The effects of catalyst dosage, reaction temperature, n(H₂O₂)/n(S), and different sulfur compounds on the desulfurization effect were investigated, and the recycling performance of the catalyst was also investigated. Under the optimal desulfurization conditions, the desulfurization rates of dibenzothiophene, 4,6?dimethyldibenzothiophene, benzothiophene, and mixed diesel are 99.5%, 35.6%, 65.0%, and 53.4%. After the catalyst was recycled five times, the catalytic desulfurization effect was still as high as 90.3%.

Key words: Titanium dioxide, Oxidative desulfurization, Titanium sulfate, Dibenzothiophene

中图分类号:

TE624

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图/表 11

图1 样品的红外谱图

图2 硫酸钛原样与二氧化钛催化剂的XRD谱图

图3 二氧化钛催化剂的SEM图

（a） 1 μm （b） 200 nm

图4 二氧化钛催化剂的UV?Vis谱图

图5 反应温度对脱硫效果的影响

图6 n(H2O2)/n(S)对脱硫效果的影响

图7 乙腈体积对脱硫效果的影响

图8 二氧化钛催化剂质量对脱硫效果影响

图9 不同硫化物对脱硫效果的影响

图10 二氧化钛催化剂回收利用

图11 二氧化钛在氧化脱硫体系中的作用机理

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