杂多酸离子液体负载氨基化Fe₃O₄磁性复合材料的制备及其超声辅助催化脱硫性能

来源期刊：复合材料学报2020年第3期

论文作者：胡亚一 陈嘉磊 刘琦 吴冠雄 周贞妊 周靖松 沈昊宇 胡美琴

文章页码：650 - 661

关键词：杂多酸离子液体;磁性复合材料;氧化脱硫;模拟油样;催化性能;

摘    要：以N-甲基咪唑、溴代正丁烷、磷钨酸为原料制备了1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸离子液体[BMIM]₃PW₁₂O₄₀,将其通过超声浸渍法负载于氨基化Fe₃O₄（Fe₃O₄—NH₂）,得到枣糕型结构的[BMIM]₃PW₁₂O₄₀/Fe₃O₄—NH₂磁性复合材料,通过FTIR、 XRD、 XPS、 TEM、振动样品磁强计（VSM）、 SEM等对其组成、形貌等进行表征。以[BMIM]₃PW₁₂O₄₀/Fe₃O₄—NH₂磁性复合材料为催化剂,以H₂O₂为氧化剂,催化氧化以二苯并噻吩为硫源的正辛烷模拟油样,通过单因素法分别考察了超声时间、 H₂O₂用量、反应温度和催化剂用量等因素对脱硫效果的影响,并初步探讨了[BMIM]₃PW₁₂O₄₀/Fe₃O₄—NH₂磁性复合材料催化脱硫机制。结果表明:0.5 g/L [BMIM]₃PW₁₂O₄₀/Fe₃O₄—NH₂磁性复合材料超声辅助催化氧化浓度为500 mg/g模拟油样,在323 K下H₂O₂与二苯并噻吩的摩尔比n（O）∶n（S）为8∶1经超声10 min时,催化脱硫率达到最佳,为88.13%;重复使用5次后,[BMIM]₃PW₁₂O₄₀/Fe₃O₄—NH₂磁性复合材料对模拟油样的催化降解率仅下降了2.51%。说明该材料具有良好的催化脱硫性能,并可重复使用。催化机制初步研究表明,活性中心可能为杂多酸阴离子、 Fe₃O₄—NH₂和离子液体分别起到载体和协同增容作用。