碱活化载铜碳纤维的制备及其对CH3SH的高效催化水解去除研究

摘要：

为了克服催化分解甲硫醇(CH3SH)技术操作温度高(＞400℃)和副产物浓度高的缺点,本研究通过静电纺丝技术自行制备碳纤维(C-PAN)作为载体合成载铜催化剂(Cu1O％/P-CAN),并通过碱(KOH)活化来提升催化剂的活性.研究结果表明Cu10％/P-CAN催化剂在250℃时对CH3SH的转化率仅有90％.经过碱活化的载铜碳纤维催化剂(Cu10％-KOH10％/P-CAN)在250℃时对CH3SH的转化率高于98％,产物中H2S、COS及CH3SCH3等产物的浓度低于0.0004％.进一步分析表明碱活化处理可以改善活性组分CuO在C-PAN载体表面的分散度,同时提升催化剂表面的碱性位点数量、氧空穴丰度以及活性氧浓度,这是碱活化提升催化剂活性的主要原因.此外,在催化水解CH3SH的过程中,Cu10％-KOH10％/P-CAN把CH3SH中的大部分S元素转化成SC42-,因此减少了产物中含硫气体的产生和避免了二次污染.而催化剂表面硫酸盐的累积和羟基的消耗是催化剂活性衰减的主要原因.

关键词：静电纺丝、碳纤维、甲硫醇、催化水解、碱活化

所属期刊栏目：43

分类号：X701(一般性问题)

资助基金：云南省基础研究计划项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：416-426