原创《AgY分子筛和甲烷中有机硫化物相互作用》：本文关于硫化物论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要：为了探讨在吸附分离过程中吸附剂与吸附质之间的相互作用,采用溶液离子交换法制备AgY分子筛,研究了动态与静态条件下二硫醚（DMS）和乙硫醇（EM）在AgY分子筛上的吸附作用,再利用X射线光电子能谱（XPS）和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）方法对AgY分子筛与DMS和EM间的相互作用进行了研究.结果表明：DMS在AgY表面的吸附较弱,在减压条件下即可从AgY表面脱除,而EM则通过-S-Ag键产生较强的吸附作用.这种差异是由DMS与EM的分子中S元素电荷密度的不同引起的.
关键词：AgY分子筛；二硫醚；乙硫醇；吸附；相互作用模式
中图分类号：O647.3文献标志码：A
[WT]文章编号：1672-1098（2012）04-0001-05
基金项目：国家自然科学基金资助项目（21071004）
作者简介：何杰（1962-）,男,安徽怀宁人,教授,博士,从事多相催化与催化新材料教学与研究工作.
能源短缺与环境污染是人类急需解决的两大问题.利用洁净能源和保护环境已成为当今国际社会的共识.燃料电池作为高效无污染能源设备受到广泛重视.
甲烷可通过重整制氢或直接作为电池的燃料使用.甲烷除了具有高的H/C比外,还因为它广泛的来源——天然气、生物气和煤层气等.然而这些燃料气中常含有硫化物,包括无机硫和有机硫两种形态.它们在燃烧过程中产生的SO 2严重污染空气,或作为毒物降低催化剂的活性.在燃料电池中,要求燃料中硫体积分数小于0.1×10-6[1-4].
在过去几十年,选择性脱硫技术一直受到重视并被广泛研究.对于燃料中有机硫化物脱除常有二类方法[5-6]：①吸附；②催化转化（加氢或选择性氧化）后吸附.吸附脱硫技术因操作简单、条件温和以及广泛适用性而用于不同的燃料净化过程,被认为是最实用和最有前途的方法之一[7].过渡金属氧化物、分子筛和活性炭等作为吸附材料被广泛研究[8-12].对于H 2S,AgY分子筛具有非常好的吸附性能[13].但对于有机硫化物,由于受分子极性与结构的影响,目前尚未取得明显效果.本研究选用同分异构体化合物二硫醚（DMS）和乙硫醇（EM）作为探针分子,使用AgY分子筛作为吸附剂,以甲烷气作为原料气,采用XPS和FT-IR技术,并结合密度泛函理论对分子结构分析,探讨吸附剂AgY分子筛同硫醚与硫醇之间的相互作用,从而为研究深度脱除燃气中有机硫化物提供依据.
1实验部分
1.1AgY分子筛的准备
AgY分子筛吸附剂通过溶液离子交换法制备.NaY（Si/Al摩尔比4.54）同0.2mol·L-1AgNO 3溶液接触,固液比为：1∶10,323K下反应4h,洗涤、干燥.此操作在同样条件下重复一次.交换后的样品在673K、空气中焙烧4h.
1.2分子筛对硫化物的吸附
AgY分子筛对硫化物的动态吸附在一管式反应器中进行.反应器内吸附剂层高度5cm.含有一定浓度的二硫醚（DMS）和乙硫醇（EM）的甲烷气以体积空速31500h-1通过吸附层.吸附在常压下进行,DMS和EM浓度通过气相色谱分析,FPD检测器.
静态吸附在室温下进行,0.1gAgY置于50mL容器中的玻片上,10μL的DMS或EM滴在样品旁,密封,避光,静置4h.吸附完成后将样品瓶转移到抽滤瓶内,抽负压,将未被分子筛吸附以及弱吸附的硫化物抽出.
1.3表征
物相结构表征于XD-3型X射线衍射仪（北京普析通用）上进行.Cu靶,Kα0.15406nm,Ni滤波片,管压36kV,管流30mA.FT-IR在Vector33傅立叶变换红外光谱仪（Bruker公司,德国）上进行,KBr压片.分辨率：4cm-1,扫描范围：4000～400cm-1.X-射线光电子能谱（XPS）分析在JPS-9200能谱仪（JEOL,日本）上进行,系统真空度优于10-6Pa,Mg,Kα1253.6eV.元素结合能以C1s285.0eV为参考.
2结果与讨论
2.1AgY物相结构
采用粉末X-射线衍射对Ag+交换的分子筛物相结构进行了表征（见图1）.
由图1可见,所用分子筛原料具有典型的NaY晶相结构[14].Ag+交换后,AgY保持原有的晶相结构,但结晶度有所降低.造成这一现象的原因可能是,在离子交换过程中,AgNO 3溶液的酸性使分子筛骨架脱Al所致.
采用XPS技术对AgY的成分进行全扫描（见图2）.
结果表明,在AgY分子筛表面可观察到Si、Al、O和Ag元素,Ag/（Si+Al）摩尔比为0.12,样品中还有未被交换的Na+离子.
2.2DMS和EM在AgY上的吸附曲线
甲烷气中DMS和EM在AgY上的吸附穿透曲线如图3所示.当吸附50h后,DMS开始从吸附床层流出,而在吸附122h后,在流出物中仍未检测出EM.结果表明,AgY对EM的吸附量大于其对DMS的吸附量,即AgY对EM有更好的脱除效果.
2.3吸附剂表面同吸附物种之间的相互作用
在动态吸附实验中,可观察到吸附后的AgY样品明显发暗.取吸附床层顶端样品,减压抽脱表面的弱吸附物种,分别采用FT-IR和XPS方法进行分析,结果如图4～图6所示.
AgY吸附剂与吸附前相比,吸附后样品在2956.3cm-1,2919.7cm-1和2856.1cm-1出现-CH3的反对称伸缩振动的峰及-CH 2的反对称伸缩振动与对称伸缩振动的峰（见图4）.位于1448.8cm-1、1385.2cm-1和1317.1cm-1的吸收峰分别对应于-CH 3反对称变形振动,-CH 2变形振动和-CH 3中C-H键弯曲振动；而位于1257.1cm-1和652.1cm-1的吸收峰分别归属于C-S键的摇摆振动和伸缩振动[15-16].
硫化物论文参考资料：
结论：AgY分子筛和甲烷中有机硫化物相互作用为关于对写作硫化物论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文硫化物论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
