來(lái)源：韓研活性炭網(wǎng) 作者：韓研活性炭網(wǎng) 2017-06-22
二硫化碳是一類現(xiàn)有天然氣，石油氣，水煤氣和典型的工業(yè)尾氣中。二硫化碳少量排放是不能允許的，因?yàn)樗窃?.5毫克/米空氣的最大允許濃度高毒性。原料的二硫化碳存在也可導(dǎo)致在煉油過(guò)程中所用的反應(yīng)器的腐蝕增加，這將觸發(fā)在尋找可靠的技術(shù)用于其控制的方法日益增加。幾種方法已經(jīng)被開(kāi)發(fā)用于二硫化碳的去除，包括活性炭吸附，催化水解，催化氫化，催化氧化吸附等。
由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，大的比表面積，發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)的活性炭已被應(yīng)用在各種領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用，其包括催化劑載體，吸附劑的開(kāi)發(fā)和導(dǎo)電材料。交流最近的研究一直集中在新型改性和表征，這肯定會(huì)有助于滿足清潔空氣的不斷增長(zhǎng)的需求。過(guò)渡金屬如Cu已探索在吸附和氧化過(guò)程。銅(CH 3 COO) 2可以用來(lái)修改活性炭為二硫化碳的吸附，H 2 S，COS，和PH 3，并將得到的物質(zhì)表現(xiàn)出吸附性能和氧化性能顯著提高。在這項(xiàng)工作中，銅被選擇作為活性成分。氧化鎳/氧化鎂/鋁 2個(gè) ? 3-磺化酞菁鈷可用于硫醇氧化，其中磺化酞菁鈷可以創(chuàng)建另外的氧化位點(diǎn)。
吸附劑通過(guò)使用浸漬法，和實(shí)驗(yàn)條件，如類型浸漬劑的效果，反應(yīng)溫度已探索，從而獲得“最佳”吸附純化條件為二硫化碳。基于前期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們提出了二硫化碳之間的合理互動(dòng)機(jī)制和改性活性炭的表面。最初，所吸附的二硫化碳與改性活性炭，以產(chǎn)生活性態(tài)的硫和COS的表面上的活性成分產(chǎn)生的活性氧反應(yīng)。隨后，活性硫化合物的一部分被轉(zhuǎn)換成正交α-S8的產(chǎn)品，而其它部分的活性硫進(jìn)一步被氧化成SO 2和SO 4 2-。
總之，宏觀反應(yīng)可表示如下：
$${\text{CS}}_{ 2} + 3 {\text{O}}_{ 2} \to {\text{ 2SO}}_{ 2} + {\text{CO}}_{ 2}$$
$$2 {\text{CS}}_{ 2} + 2\left[ {\text{M}} \right] - {\text{O}} \to {\text{ 2COS}} + \, \left( { 1/ 4} \right){\text{ S}}_{ 8}$$
$$2 {\text{COS}} + {\text{SO}}_{ 2} \to {\text{ 2CO}}_{ 2} + 3 {\text{S}}$$
已經(jīng)制備通過(guò)浸漬法和它們的二硫化碳的吸附能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。與其它吸附劑相比，Cu和鈷酞菁磺化改性活性炭顯示對(duì)二硫化碳一個(gè)顯著改善 2吸附為210分鐘的突破時(shí)間。在這種情況下，13.35毫克二硫化碳的吸附容量 2毫克/克活性炭。通過(guò)探索不同的反應(yīng)條件，最佳的反應(yīng)溫度確定為20℃。
基于從光譜表征所獲得的結(jié)果，可以得出結(jié)論，Cu和鈷酞菁磺化是形成堿性表面官能團(tuán)的，這應(yīng)顯著有助于二硫化碳的顯著增加活性炭吸附能力。這是非常可能的是Cu和鈷酞菁磺化改性AC于微孔中摻入和工作作為催化劑浸漬樣品的表面上的吸附/氧化過(guò)程。
后生成被吸附在表面上或微孔內(nèi)吸附，硫化物和硫氧化物，從而活性炭的活性位點(diǎn)被覆蓋，導(dǎo)致活性炭的吸附能力的降低。用過(guò)的鈷酞菁磺化改性活性炭可通過(guò)熱解吸為具有較少的容量損失至少兩次再生。
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