[发明专利]一种双亲性钒取代Keggin型杂多酸脱硫催化剂

说明书

技术领域

本发明属于功能材料合成技术领域，具体涉及一种双亲性钒取代Keggin型杂多酸 脱硫催化剂。

背景技术

随着全球范围内燃料油的使用量不断增大，车用燃料中含硫化合物，己成为大气 污染的主要原因。世界范围内已经建立了日趋严格的环保法规，限定车用燃料的硫含量，发 展低硫“清洁燃料”己成为必然趋势。在燃料脱硫中加氢脱硫HDS是一种常规方法。中国专利 CN1488715A采用加氢脱硫、脱芳烃的方法，对柴油进行深度脱硫。然而，加氢脱硫需要苛刻 的操作条件，消耗大量氢气，对于一些含硫化合物及其衍生物等难以脱去，且脱硫效率低。 氧化脱硫技术,在常温常压操作下，不需要氢源，同时能达到深度脱硫的要求，是一种很有 发展潜力的脱硫技术。中国专利CN102206507A，利用有机-无机杂化物为催化剂，过氧化 氢为氧化剂，乙腈为溶剂，低温常压下进行脱硫反应。催化剂可分离且循环使用，但乙腈作 为溶剂不能很好的将氧化后的含硫化合物从燃料有种萃取出来。在氧化剂的作用下，利用 催化剂将有机硫化物转化成极性较强硫化物亚砜或是砜，再与萃取脱硫方法联用，即萃取 氧化脱硫方法，能很好的解决这个问题。

近年来，将表面活性剂包裹在杂多酸催化剂上，形成乳液体系，可以使催化剂与油 相中的含硫化合物充分接触，减少反应时间，提高脱硫效率。因此表面活性剂包裹杂多酸催 化脱硫工作得到了广泛的关注。李灿等人(Chem.Commun.,2007,150-152)使用[C₁₈H₃₇N (CH₃)₃]⁺作为亲油性阳离子表面活性剂基团，将[PV₂Mo₁₀O₄₀]^5-包裹在其中，制成了一种双亲 性脱硫催化剂，得到了很好的脱硫效果。

发明内容

本发明提供一种双亲性含钒的一取代Keggin型磷钨酸，与不同链长度的阳离子表 面活性剂通过静电作用自组装制得，其分子式为：[C₁₈H₃₇N(CH₃)₃]₄PW₁₁VO₄₀，[C₁₆H₃₇N(CH₃)₃] ₄PW₁₁VO₄₀，[C₁₂H₃₇N(CH₃)₃]₄PW₁₁VO₄₀，对应的分子量分别为：3991.8、3895.8、3703.8。

本发明所述的一种双亲性钒取代Keggin型杂多酸脱硫催化剂具体合成步骤如下：

将浓度为0.1-0.8mol/L的表面活性剂的乙醇溶液缓慢滴加到同体积浓度为0.05- 0.2mol/L的含钒一取代Keggin型杂多酸水溶液中，其中含钒一取代Keggin型杂多酸与表面 活性剂的摩尔比为1:2-1:8，搅拌1-3小时，离心，乙醇和水洗若干次，真空条件下60-100oC 干燥12-36小时得到催化剂。

所述的钒一取代Keggin型杂多酸是H₄PW₁₁VO₄₀，所述的阳离子表面活性剂分别是十 二烷基三甲基溴化铵DDA，十六烷基三甲基溴化铵HAD，十八烷基三甲基溴化铵STA，最后得 到的双亲催化剂分别为(DDA)₄PW₁₁VO₄₀，(HDA)₄PW₁₁VO₄₀，(STA)₄PW₁₁VO₄₀。

本发明提供一种萃取催化氧化脱硫的方法，主要步骤包括：