本发明属于多相催化,涉及一种封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18的y型分子筛化合物及其应用。
背景技术:
1、随着经济迅速发展,环境污染问题愈发严重。当今时代,人们提出了绿色发展的口号,绿色清洁能源势必成为未来能源的主流。虽然当今社会上绿色清洁能源的开发利用正有条不紊的进行着,但近期社会的发展仍需依靠大量化石能源提供能量。柴油因其具有热值高、消耗率低的特点,被广泛应用于各类大型交通工具和机械发动机的动力。柴油中的含硫化合物燃烧不完全,会导致燃烧室中的炭沉积增加,从而导致车辆磨损加快,大大降低发动机的寿命。因此世界各国都通过立法严格规定了柴油中的硫含量。加氢脱硫技术(hds)是工业中应用最广泛的技术,但是对于含苯环的含硫化合物一般需要相对较苛刻的脱硫条件,且需要在高温、高压的条件下进行,对设备要求较高。氧化脱硫(ods)是hds深度脱硫的替代,因其反应条件温和、效率高且能够有效脱去噻吩类物质而受到广泛关注。在反应过程中,使用氧气作为氧化剂对环境友好,但是其在温和条件下不容易被活化,需要通过添加牺牲剂来获得高氧化性能。(nh4)3cr(oh)6mo6o18在温和条件下,不添加牺牲剂就能表现出优异的脱硫性能,由于其具有特殊的多金属氧簇,所以具有较高的催化活性。但是其在水和有机溶液中溶解度高、溶解到液相而导致催化剂回收困难。y型分子筛具有特殊的瓶状超笼结构,其孔口直径为0.74 nm,内部球状空穴的直径为1.3 nm。虽然其结构特殊,但是由于其孔径过小,使得分子结构大于其孔径的化合物无法结合,进而限制了其应用场景。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18的y型分子筛化合物及其应用。
2、本发明的技术方案包括如下的具体步骤:
3、封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18(crmo6)的y型分子筛化合物,所述化合物的制备方法如下步骤:
4、1)将na2moo4·2h2o和y分子筛按照质量比1:50-200,混合后溶于过量的去离子水中,25~50 ℃条件下搅拌、超声至分散完全,即得溶液1;
5、2)将 cr(no3)3·9h2o溶于去离子水中,搅拌至完全溶解,即得溶液2,其中,na2moo4·2h2o与 cr(no3)3·9h2o的质量比为1:3~10;
6、3)将步骤1)制备的溶液1在100~150 ℃条件下油浴,同时将溶液2逐滴加入至滴加完毕,然后冷凝回流5~20 min后,搅拌、冷却至室温,即得含目标产物的溶液3;
7、4)将溶液3过滤,得到的目标产物用去离子水洗涤,30~70 ℃条件下干燥后即得。
8、封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18的y型分子筛化合物作为氧化脱硫反应的催化剂的应用。
9、本发明的化合物将杂多酸封装到y型分子筛超笼中,应用在氧气作为氧化剂的氧化脱硫反应中。本发明克服杂多酸易溶解,不易分离的缺点。(nh4)3cr(oh)6mo6o18(crmo6)为平面六边形结构,直径约0.9 nm,厚度约0.3 nm,其尺寸超过了y型分子筛(0.74 nm)的孔径,无法直接将其直接限域到小孔径的y型分子筛内。本发明的设计思路如图5所示,本发明的创新即在于通过上述设计思路使得大分子结构的anderson型杂多化合物于小孔径的y型分子筛超笼内的封装,不仅实现了anderson型杂多化合物的多相存在,解决anderson型杂多化合物不易回收的问题;而且提涉及多种硫化物脱硫有效,且脱硫效果显著提升。
10、本发明的有益效果是:
11、本发明在氧化脱硫反应中达到多相催化效果,在氧化脱硫反应中具有优异的催化性能,表现出高稳定性、高循环活性,具有广阔的应用前景。
12、本发明的创新在于制备了一种封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18(crmo6)的y型分子筛化合物,其作为氧化脱硫反应的催化剂不仅可以很好的克服杂多酸高溶解度、难回收等缺点,即低共熔剂与anderson型杂多化合物的氧化脱硫体系内二者无法分离回收,实现了低共熔剂与anderson型杂多化合物的有效分离,且本发明的y型分子筛封装杂多酸催化剂具有高稳定性,进而实现了本发明的催化剂的重复利用。
13、再者,本发明的y型分子筛封装杂多酸催化剂能够实现多种硫化物表征出优异的脱硫效果,如苯并噻吩溶于十氢萘、二苯并噻吩溶于十氢萘、4,6-二甲基二苯并噻吩溶于十氢萘等,且具有低共熔剂与anderson型杂多化合物体系的氧化脱硫反应的高催化活性。
14、本发明的crmo6@y为具有酸性与氧化还原性的多功能性催化剂,易与反应体系分离(与低共熔溶剂分离),对环境友好。
1.封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18的y型分子筛化合物,其特征在于所述化合物的制备方法如下步骤:
2.权利要求1所述的封装(nh4)3cr(oh)6mo6o18的y型分子筛化合物作为氧化脱硫反应的催化剂的应用。