银离子功能化的超微孔二氧化硅用于提升燃料的选择性脱硫吸附性能

《Energy & Fuels》：Silver-Ion-Functionalized Super Microporous Silica for Enhanced Selective Adsorption Desulfurization of Fuels

本研究开发了一种高效脱硫吸附剂Ag/SMS，以超微孔硅胶为载体，通过银离子掺杂优化微孔结构和表面羟基基团，显著提升对噻吩、苯并噻吩及二苯并噻吩的吸附容量（0.148-0.283 mmol S/g）和选择性（49.5%-57.3%），同时采用微波辅助再生实现高效循环利用。

　　

燃料中的硫化物转化为SO_x所导致的空气污染是一个严重的环境问题。在燃料吸附脱硫领域，具有良好选择性、高硫容量和满意再生性能的吸附剂仍然是主要的研究瓶颈和挑战。本文采用超微孔二氧化硅（SMS）作为载体，并通过银离子对其进行功能化处理，开发出一种高效脱硫吸附剂Ag/SMS。SMS独特的孔结构和丰富的羟基促进了银离子在孔道内的均匀分散和初步沉积。银离子的加入显著提升了SMS对芳香族硫化物的脱硫性能。优化后的吸附剂（0.25-Ag/SMS）使用0.25 mol/L的AgNO₃处理噻吩（TP）、苯并噻吩（BT）和二苯并噻吩（DBT）时，其饱和硫容量分别达到0.148、0.201和0.283 mmol S/g，远高于以往报道的银改性吸附剂。此外，0.25-Ag/SMS对TP、BT和DBT的吸附分离选择性也非常优异，在含有1 wt%甲苯的混合物中，其选择性分别达到57.3%、49.5%和51.2%。同时，0.25-Ag/SMS还表现出优异的再生性能（采用微波辅助方法）。因此，这种具有高效脱硫性能及环保再生特性的0.25-Ag/SMS有望应用于实际的燃料选择性吸附脱硫过程中。