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TiO2光催化强化[HO2MMim][HSO4]-H2O2脱除煤中有机硫研究

王兰云 温兴琳 刘洋 张亚娟 卢晓冉 刘泽键 周华健 徐永亮

王兰云, 温兴琳, 刘洋, 张亚娟, 卢晓冉, 刘泽键, 周华健, 徐永亮. TiO2光催化强化[HO2MMim][HSO4]-H2O2脱除煤中有机硫研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.06.24.003
引用本文: 王兰云, 温兴琳, 刘洋, 张亚娟, 卢晓冉, 刘泽键, 周华健, 徐永亮. TiO2光催化强化[HO2MMim][HSO4]-H2O2脱除煤中有机硫研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.06.24.003
Photocatalytic Enhanced [HO2MMim][HSO4]-H2O2 Removal of Organic Sulfur from Coal[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.06.24.003
Citation: Photocatalytic Enhanced [HO2MMim][HSO4]-H2O2 Removal of Organic Sulfur from Coal[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.06.24.003

TiO2光催化强化[HO2MMim][HSO4]-H2O2脱除煤中有机硫研究

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.06.24.003
详细信息
  • 中图分类号: TF704.3

Photocatalytic Enhanced [HO2MMim][HSO4]-H2O2 Removal of Organic Sulfur from Coal

  • 摘要: 燃煤中的硫严重影响了煤炭的高效利用,将光催化氧化引入到萃取脱硫体系,可以显著地提高离子液体反应型萃取脱硫效率。为了进一步研究脱硫机理,采用实验结合计算机仿真模拟对其进行了分析。实验结果表明将光催化反应过程与离子液体萃取过程耦合,可有效的脱除煤中的有机硫,[HO2MMim][HSO4]-H2O2-TiO2(10:10:4)光催化处理后的煤的有机硫脱硫率最高可达40.54%。Materials Studio分析得出由光催化产生的羟基自由基(?OH)具有强的氧化性,?OH的氧原子附近所在区域呈负电性,容易与噻吩中S原子的正电势点产生静电引力并形成S=O双键,另外,离子液体的加入使得原本噻吩环上的最低空轨道消失,还降低了HOMO轨道和LUMO轨道的能级差,使反应更容易进行。使用COSMO软件分析发现离子液萃取作用体现在[HO2MMim][HSO4]中咪唑的五元杂环结构通过范德华力与噻吩,砜分子之间成键,使硫化物不断被萃取到离子液体相中;外加氧化剂使反应中化学势较高的砜比噻吩更容易进入到化学势低的离子液[HO2MMim][HSO4]中。

     

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出版历程
  • 网络出版日期:  2021-09-09

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