氮化硼负载磷钨酸催化剂

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，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。

带有Keggin结构的杂多酸(HPAs)在含硫化合物催化方面的应用越来越大；磷钨酸与过量双氧水的过氧化反应会形成过氧物种W(O₂)n，可催化氧化二苯并噻吩(DBT)，但是，因为磷钨酸能溶于水相，因此它们很难用于工业生产。

为了克服这个缺点，很多研究人员试图将磷钨酸负载到一种固体上来提高 ODS催化剂的回收率，类石墨烯型氮化硼作为一种层状结构的材料，其具有较高的比表面积，因此将磷钨酸负载到类石墨烯型氮化硼上可以综合两者各自的优点，在提高催化剂催化活性的同时也能降低催化剂的用量，尤其是可以避免催化剂对环境造成的潜在污染。氮化硼负载磷钨酸高效催化剂的制备方法如下：

采用水热合成法合成类石墨烯型氮化硼负载磷钨酸催化剂，其中类石墨烯型氮化硼和磷钨酸的质量比为1：0.1~1：0.25，具体制备方法包括以下步骤：

（1）按照质量比为1：0.1~1：0.25先将磷钨酸加入到无水乙醇中并在室温下磁力搅 拌分散0.5~1.5小时，再加入类石墨烯型氮化硼继续分散搅拌0.5~1.5小时，其中固体反应物与无水乙醇的质量体积比为200mg：10mL。

（2）将混合液转移至高压反应釜中在120~160℃环境下水热反应4~8小时。

（3）将反应溶液移至100~120℃的烘箱热处理10~14小时，即得到所述的催化剂。

在磁力搅拌条件下向燃油中加入类石墨烯型氮化硼负载磷钨酸催化剂和 H₂O₂水溶液进行反应，反应结束后倾倒上层燃油即实现催化剂与燃油的分离；其中，催化剂的加入量为每5ml燃油加入0.02~0.06g，燃油中硫化物与H₂O₂摩尔比为1：2~1：4，反应时间为 0.5~2小时，反应温度为20~40℃。

以类石墨烯型氮化硼为载体负载高催化活性的磷钨酸，合成的催化剂在整个反应过程中不溶于油品，因此该催化剂具有均相催化剂的高活性和多相催化剂易分离的优点， 且该催化剂对硫的脱除效率很高，催化反应条件温和，反应时间短，反应体系简单，催化剂分离方便易于循环使用。

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