金属酞菁敏化二氧化钛光催化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种金属酞菁敏化二氧化钛光催化剂及其制备方法，所述的脱硫催化剂含有PcM/TiO2粉末，Pc表示酞菁，M为选自Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+金属离子中的一种或者多种的组合。使用本发明的染料敏化半导体光催化脱硫剂进行脱硫3h后噻吩脱除率可以达到98％，比未敏化的半导体提高45％。
【专利说明】9呼声。鉴于此，研究和开发用于各种流体:好型脱硫新方法和脱硫新技术势在必行。
形在制定汽油含硫量的标准。主要有欧洲，清参照制定。新的标准要求汽油硫含量从:量就会减少18%，⑶减少19%，勵X减少电许的前提下，各国都在不断提高对汽油中含量；力口
气油；欧盟国家2005年生产含硫50化1低硫汽油，并且已于2000年2月向欧盟提目汽油从2003年要求硫含量为800 4 8*8—、油脱硫催化剂的研究在我国尚处于起步阶
加氢脱硫。加氢脱硫对油品馏分中的硫醇、行成本高、消耗氢气量大等问题，而且难以丨七物，不能满足深度脱硫要求；另外被脱除
0[0008]本发明一方面涉及一种染料敏化半导体光催化脱硫剂，其特征在于所述的脱硫催化剂含有PcM/Ti02粉末，Pc表示酞菁，M为选自Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+金属离子中的一种或者多种的组合。
[0009]在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于TiO2和PcM的表观摩尔比大于10 ： I，优选大于50 ： I，进一步优选大于80 ： I。
[0010]在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于金属酞菁配合物键合在纳米二氧化钛上，通过新的溶胶凝胶水热合成法将金属酞菁键合在二氧化钛上。
[0011]本发明另一方面还涉及上述染料敏化半导体光催化脱硫剂的制备方法，其特征反应原料包括PcM以及钛酸四丁酯，通过程序升温，在室温下搅拌O. 5-1. 5小时，水热反应釜中反应20-40分钟，升温到180度以上反应3-5小时，自然冷却。
[0012]在本发明的一个优选实施方式中，特征在于反应是在DMF、冰醋酸和无水乙醇的混合溶液中进行的。
[0013]本发明另一方面还涉及染料敏化半导体光催化脱硫剂的应用，所述的应用是在氧化脱硫中的应用。
[0014]在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于所述的氧化脱硫是指针对汽油进行氧化脱硫。
[0015]在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂为光催化剂并辅以空气源为氧化剂进行氧化脱硫。
[0016]本发明将所制备的金属酞菁敏化二氧化钛光催化剂以空气源为催化剂用于轻质燃油模拟体系中进行测试，有明显的脱硫效果，而且无需外加氧气进行氧化，具有很强的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图I :光催化降解仪器设备示意图：
[0018]1.300W 碘钨灯
[0019]2.滤光片（本实验中未加）
[0020]3.风扇
[0021]4.恒温水浴锅
[0022]5.光降解反应器
[0023]6.气泵
[0024]7.电磁搅拌器
[0025]8.磁子
[0026]9,10.恒温水进出水口
[0027]图2 :不同脱硫方式的对比结果。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0029]金属酞菁的合成：
[0030]分别称取2. 562g邻苯二甲腈与一定量的金属盐混合（摩尔比为4 ： I)，在研钵中研磨均匀，转入圆底烧瓶中，将油浴加热至200°C，然后将圆底烧瓶放入油浴中加热至220°C，待反应物完全固化后，保温6个小时，将固体转入100ml圆底烧瓶中用无水乙醇和水的混和溶剂回流2小时，然后用G4砂芯漏斗过滤，用去离子水、无水乙醇分别洗涤滤饼三次，放入电热恒温鼓风干燥箱干燥12小时，即得蓝色金属酞菁，产率，50%。
[0031]
【权利要求】
1.一种染料敏化半导体光催化脱硫剂，其特征在于所述的脱硫催化剂含有PcM/Ti02粉末，Pc表示酞菁，M为选自Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+金属离子中的一种或者多种的组合。
2.根据权利要求I所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂，其特征在于TiO2和PcM的表观摩尔比大于10 ： I，优选大于50 ： I，进一步优选大于80 ： I。
3.根据权利2所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂，其特征在于金属酞菁配合物键合在纳米二氧化钛上，通过新的溶胶凝胶水热合成法将金属酞菁键合在二氧化钛上。
4.权利要求1-3任意一项所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂的制备方法，其特征在于反应原料包括PcM以及钛酸四丁酯，通过程序升温，在室温下搅拌O. 5-1. 5小时，水热反应釜中反应20-40分钟，升温到180度以上反应3-5小时，自然冷却。
5.根据权利要求4所述的料敏化半导体光催化脱硫剂的制备方法，其特征在于反应是在DMF、冰醋酸和无水乙醇的混合溶液中进行的。
6.权利要求1-3任意一项所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂的应用，所述的应用是在氧化脱硫中的应用。
7.根据权利要求6所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂的应用，其特征在于所述的氧化脱硫是指针对汽油进行氧化脱硫。
8.根据权利要求6或7所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂的应用，其特征在于所述的染料敏化半导体光催化脱硫剂为光催化剂并辅以空气源为氧化剂进行氧化脱硫。
【文档编号】C10G27/10GK103831137SQ201410091551
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】赵建社, 张改, 张荣兰, 王东, 冯勋 申请人:西北大学