Page 156 - 《精细化工》2020年第12期

第 37 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.37, No.12
2020 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2020

催化与分离提纯技术
芽孢杆菌辅助合成 TiO -SBA-15-W
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光催化氧化脱硫催化剂

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杨丽娜 ，周婷婷 ，齐玉欢 ，郭永成 ，李 剑
（1. 辽宁石油化工大学 石油化工学院，辽宁 抚顺 113001；2. 中科合成油工程有限公司，北京 100020；
3. 中国石油抚顺石化分公司洗化厂，辽宁 抚顺 113001）
摘要：以正硅酸乙酯（TEOS）为原料，以芽孢杆菌（W）为辅助模板合成介孔分子筛 SBA-15-W，负载 TiO 2
后得到 TiO 2 -SBA-15-W 光催化氧化脱硫催化剂。采用 XRD、N 2 吸附-脱附、SEM、EDS、FTIR、XPS、UV-Vis
及 PL 对其进行结构表征。结果表明，芽孢杆菌的加入使 TiO 2 -SBA-15 的介孔有序度提高，孔径增大，催化剂吸
收紫外光的能力增强，光生电子-空穴复合率降低。以二苯并噻吩（DBT）为探针评价催化剂性能，结果表明，芽
孢杆菌含量为 1%（以 SiO 2 质量为基准，下同）的 TiO 2 -SBA-15-W 光催化剂性能较好，优化后反应条件为：催
化剂用量 1%（以模拟油质量为基准，下同），过氧化氢/模拟油中 n(O)∶n(S)=20∶1，V(萃取剂)∶V(模拟油)=1∶
1。在该条件下，光照 120 min 后，对模拟油的脱硫率达 90.6%，比 TiO 2 -SBA-15 提高了 11.8%。提出光催化氧
+
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化脱硫（PODS）机理，认为超氧自由基（•O 2 ）和空穴（h ）是 PODS 的主要活性物种。
关键词：芽孢杆菌；TiO 2 ；SBA-15；光催化；氧化；脱硫；催化技术
中图分类号：O 643.36 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 12-2518-09

TiO 2-SBA-15-W photocatalytic oxidation desulfurization

catalysts synthesised with bacillus as auxiliary

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YANG Lina , ZHOU Tingting , QI Yuhuan , GUO Yongcheng , LI Jian
（1. School of Petrochemical Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun 113001, Liaoning, China; 2. Synfuels
China Engineering Co., Ltd., Beijing 100020, China; 3. PetroChina Fushun Petrochemical Company of Washing Plant,
Fushun 113001, Liaoning, China）
Abstract: Mesoporous molecular sieve SBA-15-W was synthesized using ethyl orthosilicate (TEOS) as
raw material and bacillus (W) as auxiliary template. And then TiO 2 supported photocatalytic oxidation
desulfurization catalyst TiO 2-SBA-15-W was obtained. The samples were characterized by XRD, N 2
adsorption-desorption, SEM, EDS, FTIR, XPS, UV-Vis and PL. The results showed that the addition of
bacillus made the mesoporous order degree and pore diameter of TiO 2-SBA-15 increase, the ability of the
catalyst to absorb ultraviolet light enhance and the photoelectron-hole compound rate decrease.
Dibenzothiophene (DBT) was used as a probe to evaluate the catalytic performance of the catalyst. The
results indicated that the photocatalyst TiO 2-SBA-15-W with 1% bacillus content (based on the mass of SiO 2,
the same below) had better catalytic performance. Under the optimum reaction condition of catalyst dosage
of 1% (based on the mass of the model fuel, the same below), n(O)∶n(S)=20∶1 in hydrogen peroxide/
model fuel, V(extractant)∶V(model fuel)=1∶1, the desulfurization rate of the model fuel reached 90.6%
under irradiation for 120 min, which was 11.8% higher than that of TiO 2-SBA-15. The mechanism of

收稿日期：2020-05-10; 定用日期：2020-07-15; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200387
基金项目：辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划项目（LJQ2015062）；辽宁省科学技术厅项目（20170540585）；辽宁省教育厅项目
（L2015296、L2016018）
作者简介：杨丽娜（1976—），女，博士，教授，E-mail：yanglnzg@163.com。联系人：李剑（1974—），男，博士，教授，E-mail：
jlqdsd@163.com。