SbSn金属间化合物的制备及其脱硫应用
【摘要】:由于天然资源的限制,原油的硫含量和重金属含量有增加的趋势。与此同时,环境污染的加剧促使世界各国对所有的石油产品提出了越来越严格的硫含量的要求。这两方面的矛盾促使环境友好脱硫技术不断的发展。近年来,研究发现特定的SbSn金属间化合物由于其表面上的特殊微观结构及功能,可以在非常温和的常温常压条件下脱除油品中的硫和重金属,并且可以在一定的范围内调节石油的组成,SbSn金属间化合物的这种奇妙功能预示了一个新的研究方向。
本文对SbSn金属间化合物的制备及其优化进行了一些新的探索,并借助于X射线衍射(YLRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热(DSC)、俄歇电子能谱(AES)等分析测试手段对所得材料进行了分析表征。以石油馏分中最难脱含硫化合物之一的噻吩为模型化合物,较详细的考察了这种功能材料的制备条件与脱硫性能的关系。主要内容如下:
首先,以纯Sb、Sn为原料采用熔炼法合成制备了SbSn金属间化合物。考查了原料配比和工艺条件等对产物合成及性能的影响。XRD结果表明,Sb/Sn原料质量比49:51,在高温下反应一段时间能够完全制备得到SbSn金属间化合物。XRD和TEM结果表明:快速冷却条件下制备的SbSn金属间化合物随温度升高平均晶粒度明显变小;与缓慢冷却相比,快速冷却制备的SbSn金属间化合物缺陷明显增多,具有脱硫性能的表面活性点也相应增多。缓慢冷却条件下,熔炼温度升高,可增大产物的结晶度和致密度。熔炼时间愈长,产物的结晶度和致密度也愈高,但时间的影响不如温度显著。AES结果说明,SbSn金属间化合物最外层主要由Sb组成。为了找到熔炼法制备SbSn金属间化合物的最佳条件,脱硫过程中采用正交实验和单因素实验相结合的方法,考察了原料配比、反应温度、反应时间、Sb粒径大小和冷却方式对材料脱硫性能的影响。结果表明适宜的制备工艺条件为:Sb/Sn原料质量比49:51、反应温度950℃、反应时间60min、Sb粒径200目和快速冷却。单程脱硫的合适条件为:剂油比=0.6、脱硫时间30h和油包水型乳状液。在该脱硫条件下,SbSn金属间化合物对于模拟油品单程脱硫率为15%,对于汽油为11.8%。实验同时还考察了杂质原子的加入对材料脱硫性能的影响。实验表明,经Zn掺杂改性的金属间化合物脱硫性能有了明显的提高,最佳掺杂量为2%。经Zn掺杂改性后,单程脱硫率由15%提高到18.6%。Zn的掺杂可以有效地提高
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1 |
方鹤;超导体将提高磁铁、电动机及输电能力[J];机械工程材料;1980年05期 |
2 |
柳台夫;;铜铝搭接焊缝脆性层的防止[J];焊接;1980年05期 |
3 |
王卫华;;铝化合物韧性的改善[J];新技术新工艺;1983年05期 |
4 |
舒震;G.J.Davies;;金属间化合物ZrAl_3的内部结构对晶体形态的影响[J];金属学报;1987年04期 |
5 |
孙超;郭建亭;李辉;管恒荣;;Cr和Zr对长程有序金属间化合物Ni_3Al基合金抗氧化性的影响[J];中国腐蚀与防护学报;1990年02期 |
6 |
孙庆祖,黄原定,杨王玥,陈国良;Fe_3Al金属间化合物的韧化(I)[J];北京科技大学学报;1991年06期 |
7 |
曲选辉;黄伯云;吕海波;黄培云;孔祥炎;钱沅;;添加锰对TiAl金属间化合物孪生变形的影响[J];中南大学学报(自然科学版);1992年03期 |
8 |
刘源;刘冠昆;杨绮琴;;Dy(Ⅲ)在氟化物熔体中的电化学行为[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);1992年02期 |
9 |
钦佩,张未名,李重河,陈念贻;过渡金属元素金属间化合物的形成规律[J];稀有金属;1994年04期 |
10 |
杜明焕;钛铝金属间化合物研究获新进展[J];钛工业进展;1994年05期 |
11 |
刘毅,郦定强,林栋梁,陈世朴,洪建明,赵晓宁;金属间化合物超塑性变形中的小角度界面位错[J];电子显微学报;1995年06期 |
12 |
徐东,汪德宁,刘国庆,林栋梁;Fe-40Al合金与Al_2O_3陶瓷的界面润湿现象[J];复合材料学报;1995年03期 |
13 |
黄矛;用透射电子显微镜观察GF-AAS中作为基体改进剂的锡或铟与钯的金属间化合物的汽体[J];光谱学与光谱分析;1995年05期 |
14 |
;独联体国家的金属间化合物超导体[J];稀有金属材料与工程;1996年01期 |
15 |
孙宝德,徐颖,林栋梁;NiAl金属间化合物熔体旋转法制备工艺参数研究[J];上海交通大学学报;1996年03期 |
16 |
羊忆军,单爱党,林栋梁;金属间化合物Fe_3Al-Ti的高温变形及断裂[J];上海冶金高等专科学校学报;1999年03期 |
17 |
张玉军,尹衍升,王德云,尹衍利,孟昭敏;FeAl/Al_2O_3陶瓷基复合材料——一种新型刀具材料[J];机械工程材料;2000年02期 |
18 |
王志伟,施雨湘,杨圣品;自蔓延高温合成技术新进展[J];材料保护;2002年05期 |
19 |
朱艳,杨延清,马志军,陈彦;三元合金及金属间化合物中各组分活度系数的计算[J];西安工程科技学院学报;2002年02期 |
20 |
李树丰;赵高扬;;等温时效对Sn3.0Ag2.8Cu/Cu焊点界面层组织的影响[J];机械工程材料;2005年11期 |
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