基于纳米钛管高选择性氧化脱除掩蔽式结构含硫化合物催化体系设计

Oxidant can be consumed partly by olefins and aromatics in real diesel for the process of oxidative desulfurization (ODS), which is one of the gaps to study the ODS between simulated and real diesel. Contrarily, highly selective removal of sulfur compounds can effectively retain the quality of diesel and reduce the consumption of oxidants. Unfortunately, sulfur compounds with masked structure (such as 4,6-DMDBT) can not be efficiently removed by all the titanium-based catalyst in real diesel. Owing to solve this problem, a two-step method will be investigated, 1st step is that the preparation method of titanium tubes maybe optimize to gain Ti-O-O-H-η1 configuration, and selecte the appropriate crystalline form and crystal plane to make the active center of the catalyst closer to the sulfur atom. 2nd step should be assisted by subsequent treatment with nano-effect and surface effect to make the structure of Ti-O-O-H strong enough to break through the steric hindrance of two methyl groups. The project could provide one of the corresponding directional references for ODS in diesel.

真实柴油组分中的烯烃、芳烃等在氧化脱硫过程中的竞争耗氧现象客观存在，这是研究解决向真实柴油催化氧化脱硫转换的关键问题之一。高选择性脱除含硫化合物能有效保留柴油品质，降低氧化剂的消耗。现有的所有钛基高选择性催化氧化体系都不能高效脱除具有掩蔽式结构的含硫化合物（如4, 6-DMDBT）。为了研究和解决具有掩蔽式结构含硫化合物难被高选择性脱除的问题，本项目拟通过两步法建立一种纳米钛管催化体系，第一步是优选钛管制备方式，制得Ti-O-O-H-η1催化构型，在具有选择氧化性的基础上，便于使适合的晶型和晶面上催化活性中心能更接近于硫原子，第二步是辅以后处理的方法，采用优化催化剂形貌及晶体溶断等方式，利用纳米效应和曲面效应，使得Ti-O-O-H的结构足够强硬，可以冲破两个甲基的位阻。项目可以为真实柴油氧化脱硫研究提供相应的方向性参考。

真实柴油组分中的烯烃、芳烃等在氧化脱硫过程中的竞争耗氧现象客观存在，这是研究解决柴油模拟油向真实柴油催化氧化脱硫转换的关键问题之一。高选择性脱除含硫化合物能有效保留柴油品质，降低氧化剂的消耗。现有的所有钛基高选择性催化氧化体系都不能高效脱除具有掩蔽式结构的含硫化合物。本课题按照我们已经发现的Ti-O-O-H-η1催化构型催化机理进行延续性开发，在具有选择氧化性的基础上，用水热结合后处理方法制备出一种具有对掩蔽式结构含硫化合物“类择型”催化机理的催化材料，钛纳米短管，并结合多种催化材料设计和催化体系再开发，进行对比提炼，最终获得了能够解决柴油中掩蔽式结构含硫化合物竞争耗氧，过渡耗氧的问题。