基于改性聚丙烯腈纳米纤维的铁锰脱硫剂构筑及其脱硫性能

• 作者: 李浩文 张曼 费鹏飞 李甫 米杰 王建成 冯宇 .太原理工大学轻纺工程学院 .太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室 .太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: 煤气脱硫;静电纺丝;碳纳米纤维;铁锰脱硫剂;改性
• 年，卷（期）: 2024,（12）
• 页码范围: 86-95
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

聚丙烯腈（PAN）纳米纤维对金属离子吸附量较低，由此制备的脱硫剂性能较差。选取聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和盐酸羟胺（HAC）分别对PAN纳米纤维进行改性，通过静电纺丝和表面改性得到了改性载体前驱体，后通过浸渍和热处理制得了铁锰双金属脱硫剂。研究了PVP添加量、HAC改性温度和金属盐浓度对脱硫剂结构和性能的影响。SEM分析表明，PVP和HAC改性均能得到具有良好纤维形貌的脱硫剂，活性组分在纤维表面分散性良好。TEM和XPS分析表明，Fe2O3和MnO2成功负载在纤维表面。XRD分析表明，脱硫剂硫化后生成了Fe7S8。织构性质分析表明，改性后脱硫剂的比表面积明显增大，未改性脱硫剂为5.91 m2/g，改性脱硫剂最大为8.10 m2/g（PVP改性）和14.23 m2/g（HAC改性）。ICP-OES分析表明，改性明显提高了脱硫剂活性组分负载量（质量分数），活性组分负载量从0.93%提升至最高22.65%（PVP改性）和30.97%（HAC改性）。脱硫性能测试表明，改性得到的铁锰双金属脱硫剂的穿透硫容（以100 g脱硫剂脱除的硫化氢质量计）由0.75 g分别提升至最高4.72 g（PVP改性）和6.70 g（HAC改性）。