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作者
温兴琳王兰云刘泽健张亚娟卢晓冉刘真周华健徐永亮
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单位
河南理工大学安全科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室———省部共建国家重点实验室培育基地
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摘要
为提高燃煤中硫的脱除率,采用光催化氧化法脱硫,利用30%过氧化氢(H2O2)作为氧化剂、SiO2作为光催化剂,加入1 g水溶液,使其在紫外灯照射下反应,或者在紫外光照射后加入1 g水溶液,观察煤中硫含量的变化。结果表明:水溶液可以增加氧化物质,提高溶剂的氧化性,H2O2-SiO2-H2O光催化处理后煤样的无机硫脱除率达到40%左右,有机硫脱除率最大可以达到9.69%。加入过氧化氢会优先去除无机硫,但是过量的过氧化氢反而会捕获羟基自由基导致体系的氧化性减弱,脱硫率降低;光照结束后加入水溶液时煤的有机硫脱除率提高,说明水溶液在一定程度上可以促进光催化煤脱硫。FTIR和XPS分析表明光催化对噻吩、砜和亚砜的脱除效果好;模拟分析表明水溶液可以在紫外光辐射下产生羟基自由基;而噻吩内部为负电性区域,外部区域呈正电性,羟基自由基的氧原子附近所在区域呈负电性,所以高电负性羟基自由基容易攻击噻吩等高电子云密度点,使其氧化成极性更大的物质,最后通过萃取将其与煤分离。
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关键词
光催化水溶液催化剂脱硫羟基自由基
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(51874124,52074108);河南省科技发展计划项目(212102310007);
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文章目录
0 引 言
1 实验部分
1.1 材料
1.2 煤样处理和制备
1.3 脱硫率的测定
1.4 FTIR和XPS分析
1.5 模拟方法
2 结果与讨论
2.1 脱硫效果分析
2.1.1 不同溶剂对脱硫率的影响
2.1.2 过氧化氢用量对脱硫性能的影响
2.2 结构分析
2.2.1 FTIR分析
2.2.2 XPS分析
2.3 模拟分析
3 结 论
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引用格式
温兴琳,王兰云,刘泽健,张亚娟,卢晓冉,刘真,周华健,徐永亮.水溶液对光催化煤脱硫实验的影响[J].煤炭转化,2023,46(01):53-61.DOI:10.19726/j.cnki.ebcc.202301007.