Tổng hợp và ứng dụng vật liệu composite zeolite NaY từ tính được cố định bằng chất lỏng ionic để hấp phụ desulfur hóa nhiên liệu bằng phương pháp bề mặt phản ứng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 23 Số 3 - Trang 701-712 - 2016
Shirani, Mahboube1, Semnani, Abolfazl1, Habibollahi, Saeed2, Haddadi, Hedayat1, Narimani, Mahdi2
1Department of Chemistry, Faculty of Science, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2Department of Chemistry, Payame Noor University, Tehran, Iran

Tóm tắt

Zeolite NaY từ tính được cố định với chất lỏng ionic 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate ([bmim]Cl/FeCl3) đã được tổng hợp như một chất hấp phụ hiệu quả, có thể tái sử dụng và dễ tách biệt để loại bỏ dibenzothiophene khỏi n-hexane. SEM–EDX, FT-IR đã được sử dụng để xác định đặc điểm của chất hấp phụ từ tính đã tổng hợp. Chất lỏng ionic được chuẩn bị đã được xác định bằng NMR và phổ khối. Tính chất từ tính của chất hấp phụ được xem xét bằng phương pháp VSM. Độ từ hóa bão hòa đạt được là 19.5 emu g−1 đã xác nhận khả năng tách biệt dễ dàng zeolite từ tính được cố định với [bmim]Cl/FeCl3 sau quá trình hấp phụ. Thiết kế tổ hợp trung tâm đã được áp dụng để dự đoán quá trình đề xuất và đạt được các điều kiện tối ưu cho ba tham số ảnh hưởng là nhiệt độ, thời gian và khối lượng chất hấp phụ. Tại các điều kiện được dự đoán, nhiệt độ 23.2 °C, thời gian 24.7 phút, và khối lượng chất hấp phụ 0.836 g, sự loại bỏ lưu huỳnh đạt được là 97.9 ± 0.5 %, gần gần với dự đoán loại bỏ lưu huỳnh của mô hình là 98.4 %. Sự phù hợp rõ ràng này đã chứng minh rằng việc ước lượng mà thiết kế tổ hợp trung tâm đã đưa ra là chính xác và hợp lý cho quá trình được đề xuất. Dữ liệu thực nghiệm đã được phù hợp hợp lý với mô hình Langmuir và Freundlich, cho thấy rằng quá trình hấp phụ diễn ra trên một vật liệu không đồng nhất. Khả năng hấp phụ đạt được là 2.957 (mg g−1) từ các đồng thể hấp phụ.

Từ khóa

#NaY zeolite #ionic liquid #dibenzothiophene #desulfurization #response surface methodology #adsorption capacities

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Quim. Nova; citation_author=CA Alves, MG Scotto, MdC Freitas; citation_volume=33; citation_publication_date=2010; citation_pages=337-344; citation_doi=10.1590/S0100-40422010000200020; citation_id=CR1 citation_journal_title=Atmos. Environ.; citation_author=I Matyasovszky, L Makra, B Bálint, Z Guba, Z Sümeghy; citation_volume=45; citation_publication_date=2011; citation_pages=4152-4159; citation_doi=10.1016/j.atmosenv.2011.05.024; citation_id=CR2 EPA, Rep. EPA/600/R-08/047F (2008) citation_journal_title=Green Chem.; citation_author=PS Kulkarni, CA Afonso; citation_volume=12; citation_publication_date=2010; citation_pages=1139-1149; citation_doi=10.1039/c002113j; citation_id=CR4 citation_journal_title=J. Catal.; citation_author=L Yang, X Li, A Wang, R Prins, Y Chen, X Duan; citation_volume=330; citation_publication_date=2015; citation_pages=330-343; citation_doi=10.1016/j.jcat.2015.07.019; citation_id=CR5 citation_journal_title=Green Chem.; citation_author=P Verdía, EJ González, B Rodríguez-Cabo, E Tojo; citation_volume=13; citation_publication_date=2011; citation_pages=2768-2776; citation_doi=10.1039/c1gc15408g; citation_id=CR6 citation_journal_title=J. Chem. Thermodyn.; citation_author=B Rodríguez-Cabo, A Soto, A Arce; citation_volume=57; citation_publication_date=2013; citation_pages=248-255; citation_doi=10.1016/j.jct.2012.08.031; citation_id=CR7 citation_journal_title=Fuel Process. Technol.; citation_author=CD Wilfred, CF Kiat, Z Man, MA Bustam, MIM Mutalib, CZ Phak; citation_volume=93; citation_publication_date=2012; citation_pages=85-89; citation_doi=10.1016/j.fuproc.2011.09.018; citation_id=CR8 citation_journal_title=Fluid Phase Equilib.; citation_author=B Rodríguez-Cabo, M Francisco, A Soto, A Arce; citation_volume=314; citation_publication_date=2012; citation_pages=107-112; citation_doi=10.1016/j.fluid.2011.10.017; citation_id=CR9 citation_journal_title=Fuel; citation_author=Y Nie, Y Dong, L Bai, H Dong, X Zhang; citation_volume=103; citation_publication_date=2013; citation_pages=997-1002; citation_doi=10.1016/j.fuel.2012.07.071; citation_id=CR10 citation_journal_title=Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. Prep.; citation_author=S Velu, X Ma, C Song; citation_volume=47; citation_publication_date=2002; citation_pages=447-448; citation_id=CR11 citation_journal_title=J. Am. Chem. Soc.; citation_author=AJ Hernández-Maldonado, RT Yang; citation_volume=126; citation_publication_date=2004; citation_pages=992-993; citation_doi=10.1021/ja039304m; citation_id=CR12 citation_journal_title=Fuel Process. Technol.; citation_author=T Zaki, NH Mohamed, MI Nessim, HA Salam; citation_volume=106; citation_publication_date=2012; citation_pages=625-630; citation_doi=10.1016/j.fuproc.2012.09.055; citation_id=CR13 citation_journal_title=Langmuir; citation_author=Y Wang, RT Yang; citation_volume=23; citation_publication_date=2007; citation_pages=3825-3831; citation_doi=10.1021/la063364z; citation_id=CR14 citation_journal_title=Chem. Commun.; citation_author=Y Bi, H Nie, D Li, S Zeng, Q Yang, M Li; citation_volume=46; citation_publication_date=2010; citation_pages=7430-7432; citation_doi=10.1039/c0cc01977a; citation_id=CR15 citation_journal_title=J. Hazard. Mater.; citation_author=S Dadfarnia, AM Haji Shabani, M Shirani Bidabadi, AA Jafari; citation_volume=173; citation_publication_date=2010; citation_pages=534-538; citation_doi=10.1016/j.jhazmat.2009.08.118; citation_id=CR16 citation_journal_title=J. Mol. Liq.; citation_author=W Liu, L Cheng, Y Zhang, H Wang, M Yu; citation_volume=140; citation_publication_date=2008; citation_pages=68-72; citation_doi=10.1016/j.molliq.2008.01.008; citation_id=CR17 citation_journal_title=Anal. Chim. Acta; citation_author=L Vidal, E Psillakis, CE Domini, N Grané, F Marken, A Canals; citation_volume=584; citation_publication_date=2007; citation_pages=189-195; citation_doi=10.1016/j.aca.2006.10.053; citation_id=CR18 citation_journal_title=J. Nat. Gas Chem.; citation_author=F Tian, X Yang, Y Shi, C Jia, Y Chen; citation_volume=21; citation_publication_date=2012; citation_pages=647-652; citation_doi=10.1016/S1003-9953(11)60414-3; citation_id=CR19 citation_journal_title=Appl. Energy; citation_author=J Xiao, L Wu, Y Wu, B Liu, L Dai, Z Li, Q Xia, H Xi; citation_volume=113; citation_publication_date=2014; citation_pages=78-85; citation_doi=10.1016/j.apenergy.2013.06.047; citation_id=CR20 citation_journal_title=Microporous Mesoporous Mater.; citation_author=P Misaelides; citation_volume=144; citation_publication_date=2011; citation_pages=15-18; citation_doi=10.1016/j.micromeso.2011.03.024; citation_id=CR21 citation_journal_title=Water Air Soil Pollut.; citation_author=M Shirani, A Semnani, H Haddadi, S Habibollahi; citation_volume=225; citation_publication_date=2014; citation_pages=1-15; citation_doi=10.1007/s11270-014-2054-2; citation_id=CR22 citation_journal_title=Comptes Rendus Chimie; citation_author=H Faghihian, M Moayed, A Firooz, M Iravani; citation_volume=17; citation_publication_date=2014; citation_pages=108-117; citation_doi=10.1016/j.crci.2013.02.006; citation_id=CR23 citation_journal_title=J. Taiwan INST Chem. E; citation_author=NH Mthombeni, MS Onyango, O Aoyi; citation_volume=50; citation_publication_date=2015; citation_pages=242-251; citation_doi=10.1016/j.jtice.2014.12.037; citation_id=CR24 citation_journal_title=Ind. Eng. Chem. Res.; citation_author=S Dharaskar, K Wasewar, M Varma, D Shende, CK Yoo; citation_volume=54; citation_publication_date=2015; citation_pages=2260; citation_doi=10.1021/acs.iecr.5b00384; citation_id=CR25 citation_journal_title=J. Hazard. Mater.; citation_author=F-T Li, C-G Kou, Z-M Sun, Y-J Hao, R-H Liu, D-S Zhao; citation_volume=205; citation_publication_date=2012; citation_pages=164-170; citation_doi=10.1016/j.jhazmat.2011.12.054; citation_id=CR26 citation_journal_title=Pet. Sci. Technol.; citation_author=Y Wang, H Li, W Zhu, X Jiang, L He, J Lu, Y Yan; citation_volume=28; citation_publication_date=2010; citation_pages=1203-1210; citation_doi=10.1080/10916460903066148; citation_id=CR27 citation_journal_title=Green Chem.; citation_author=F-T Li, R-H Liu, J-H Wen, D-S Zhao, Z-M Sun, Y Liu; citation_volume=11; citation_publication_date=2009; citation_pages=883-888; citation_doi=10.1039/b815575e; citation_id=CR28 citation_journal_title=Chin. J. Chem. Eng.; citation_author=X Sun, S Zhao; citation_volume=14; citation_publication_date=2006; citation_pages=289-293; citation_doi=10.1016/S1004-9541(06)60073-6; citation_id=CR29 citation_journal_title=J. Catal.; citation_author=C DeCastro, E Sauvage, M Valkenberg, WF Hoelderich; citation_volume=196; citation_publication_date=2000; citation_pages=86-94; citation_doi=10.1006/jcat.2000.3004; citation_id=CR30 citation_journal_title=J. Chem.; citation_author=N Kannan, T Veemaraj; citation_volume=6; citation_publication_date=2009; citation_pages=247-256; citation_id=CR31 citation_journal_title=Ind. Eng. Chem. Res.; citation_author=B Qi, X Chen, F Shen, Y Su, Y Wan; citation_volume=48; citation_publication_date=2009; citation_pages=7346-7353; citation_doi=10.1021/ie8016863; citation_id=CR32 citation_title=Design and Analysis of Experiments; citation_publication_date=2006; citation_id=CR33; citation_author=DC Montgomery; citation_publisher=Wiley citation_journal_title=Fuel Process. Technol.; citation_author=M Shirani, HS Ghaziaskar, C Xu; citation_volume=124; citation_publication_date=2014; citation_pages=206-211; citation_doi=10.1016/j.fuproc.2014.03.007; citation_id=CR34 citation_journal_title=Petrol. Sci; citation_author=S Xuewen, Z Suoqi, Z Min; citation_volume=2; citation_publication_date=2005; citation_pages=77-81; citation_id=CR35 citation_journal_title=J. Colloid Interface Sci.; citation_author=H Faghihian, M Moayed, A Firooz, M Iravani; citation_volume=393; citation_publication_date=2013; citation_pages=445-451; citation_doi=10.1016/j.jcis.2012.11.010; citation_id=CR36 citation_journal_title=Adsorpt. Sci. Technol.; citation_author=F Banat, S Al-Asheh, D Al-Rousan; citation_volume=20; citation_publication_date=2002; citation_pages=319-335; citation_doi=10.1260/02636170260295515; citation_id=CR37 citation_journal_title=Waste Manag.; citation_author=T Ho, H Chu, J Hopper; citation_volume=13; citation_publication_date=1993; citation_pages=455-466; citation_doi=10.1016/0956-053X(93)90077-A; citation_id=CR38 citation_journal_title=J. Colloid Interface Sci.; citation_author=D Mohan, S Chander; citation_volume=299; citation_publication_date=2006; citation_pages=76-87; citation_doi=10.1016/j.jcis.2006.02.010; citation_id=CR39