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[中國化工報]南工大開發高效穩定吸附劑制備技術  

破解一價銅易氧化瓶頸

中化新網訊 減少汽車尾氣中硫氧化物的排放,可以減少酸雨的形成,友好環境。一價銅基吸附劑在燃料油深度脫硫和烯烴/烷烴分離中性能出色,具有良好的工業生產前景,但其在空氣中易氧化,制備、儲存和使用都需要隔絕空氣,不僅提高了吸附劑成本,還阻礙了實際應用的廣度。近日,南京工業大學吸附分離技術研究所孫林兵教授團隊通過調控吸附劑的微環境,解決了一價銅在空氣中易氧化的瓶頸問題,使其能在空氣中穩定存儲6個月。

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通過鍍飾疏水涂層提高一價銅的抗氧化性能

一價銅基吸附劑價格低,其活性位和吸附質之間能產生特殊的絡合作用,是一種吸附性能強、具有工業應用前途的吸附劑。但是其存儲條件比較苛刻,必須隔絕空氣,否則易跟空氣中的氧氣發生作用變成二氧化銅。研究團隊通過多次實驗深入剖析一價銅氧化機理,嘗試通過阻礙氧氣進攻一價銅位點來防止氧化,但收效甚微。

“后來,我們發現一價銅基只有在氧氣和水同時存在的條件下,才能在常溫下發生氧化反應?!睂O林兵介紹,他們掌握了一價銅氧化的秘密后,獨辟蹊徑通過調控一價銅改性Y分子篩的微環境,將吸附劑的表面性質從親水調變為超疏水,阻礙水分子接觸一價銅活性位,實現了在氧氣存在的條件下一價銅基吸附劑的穩定。

“我們阻斷了一價銅氧化必備的兩個條件中的一個,也就是說給一價銅基穿上了一層‘防水衣’?!睂O林兵形象地解釋道,“普通吸附劑僅在2周內就完全喪失吸硫脫硫性能,但加了‘防水衣’的一價銅基吸附劑在空氣中能穩定存儲6個月,降低了存儲成本,利于工業生產?!?/p>

此外,一價銅基吸附劑對含水燃料油顯示出優異的吸附脫硫性能,經過循環再生后吸附容量不減?!捌胀ǖ囊粌r銅基吸附劑循環后吸附容量下降至原來的3%,穿了‘防水衣’的一價銅基吸附劑卻可以循環使用?!痹撗芯繄F隊成員李玉霞介紹說,“我們的一價銅基吸附劑不僅能在空氣中穩定存儲6個月,而且經過循環再生后吸附劑仍能恢復到原有的吸附容量?!?/p>

使用一價銅基進行吸附分離,具有價格低、操作簡便、高效穩定等特點。較之使用一價銀等吸附劑進行工業分離,一價銅基價格低、吸附能力強;而較之催化加氫脫硫分離所需的高溫高壓嚴苛條件,一價銅基吸附分離可以在常溫常壓下進行?!斑€不會降低汽油中的辛烷值?!睂O林兵解釋說,“高辛烷值汽油更能充分燃燒,抗爆性能好,發動機就可以用更高的壓縮比?!?/p>

一價銅基吸附劑在汽油、柴油等燃料中,可吸附芳香類硫化物,阻斷含硫尾氣的排放,從而達到綠色友好的功效。一價銅基吸附劑也能在烯烴/烷烴分離中選擇性吸附烯烴,而不吸附烷烴,為烯烴類產品的生產提供高品質的原料。此外,一價銅基吸附劑也能在一氧化碳提純分離中發揮作用。


2020年7月7月《中國化工報》第2版:http://m.ccin.com.cn/#/news/detail?id=264657&type=news

中化新網:http://www.ccin.com.cn/detail/6aea7b0a6cf0f08682da9d2b67f2c4c1/news

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