CN116078347A - 一种Cu(I)/ZSM-5脱硫剂的制备方法及在脱除气体中羰基硫的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工气体分离领域，提供一种Cu(I)/ZSM‑5脱硫剂的制备方法及在脱除气体中羰基硫的应用。制备方法包括如下步骤：将柠檬酸铜与柠檬酸用浸渍法负载在ZSM‑5分子筛上；在氮气保护下焙烧2‑6h,得到Cu(I)/ZSM‑5脱硫剂。本发明首次将Cu(I)作为活性组分应用于二氧化碳中脱除羰基硫领域；首次将柠檬酸加柠檬酸铜的组合作为制备Cu(I)活性组分的原料。本脱硫剂可以实现在高浓度二氧化碳中脱除微量的羰基硫。脱硫剂穿透吸附量可达5.45mg/g。本脱硫剂制备条件温和，成本低廉，重复性较好，适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工气体分离领域，具体涉及一种Cu(I)/ZSM-5脱硫剂的制备方法及其在脱除气体中羰基硫的应用。
背景技术
羰基硫(COS)是通常在天然气、石油冶炼气、煤制气等工业气体中含有的一种主要的有机硫组分。它的存在不仅会使后续化工过程中仪器设备腐蚀、催化剂中毒失活及化工产品质量下降，而且会造成大气环境污染、生态环境破坏及对人类身体健康造成损害。二氧化碳的捕集与重新利用在降低碳排放，实现碳中和，应对全球气候变化起着十分重要的作用。但因羰基硫物理化学性质与二氧化碳相近，在二氧化碳的捕集与提纯中一直以来都有较大的脱除难度。所以深度脱除羰基硫技术是许多气体资源进行利用的重要保障，研究羰基硫的脱除具有十分重要的意义。
羰基硫的净化方式一般分为湿法和干法，湿法脱硫是指从原料气或尾气中分离羰基硫，经富集然后再转化为元素硫或者硫酸盐。湿法脱硫包括吸收法等。干法脱硫是用催化剂将羰基硫直接脱除，或转化后再净化的过程，包括加氢还原法，水解法，吸附法，氧化法等。干法脱硫精度高，对于低浓度的原料气或尾气，能取得较好的脱硫效果。
例如，中国专利文献CN 113750952 A将电石渣作为载体、K2CO3作为活性组分；通过高温活化改性，提高吸附材料对羰基硫的净化能力，使其活性增加，吸附效果更稳定。中国专利文献CN 113731457A提供了一种γ-Al2O3-TiO2-Fe2O3基羰基硫水解催化剂，Al2O3提供大比表面积的有序孔结构，加入TiO2和Fe2O3能增强Al2O3的抗硫中毒能力；
另外中国专利文献CN 113786723 A选取赤泥、改性助剂作为原料制备了低浓度羰基硫净化的脱硫剂，既可以减少赤泥对环境的污染，又可以对含低浓度的羰基硫体进行脱硫处理，以废治废，达到降低废气净化成本的目的。
由于羰基硫和二氧化碳性质极为接近，在二氧化碳中脱除羰基硫非常困难。但是目前大多数羰基硫净化脱硫剂只能在和羰基硫性质差异较大的氮气中脱除羰基硫，目前尚无价格低廉，可适用在二氧化碳中脱除羰基硫的工业化应用脱硫剂。
发明内容
本发明解决的是在二氧化碳中脱除低浓度羰基硫的问题，提供了一种用柠檬酸铜和柠檬酸制备的Cu(I)/ZSM-5脱硫剂。
本发明的技术方案如下：
一种Cu(I)/ZSM-5脱硫剂的制备方法，步骤如下：
1)将ZSM-5分子筛、柠檬酸铜和柠檬酸在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；其中，柠檬酸铜与柠檬酸的摩尔比为1:0.5～1:3，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为2-12mmol/g；
2)将步骤1)中的悬浊液用超声波震荡器震荡浸渍抽滤干燥后得到改性的ZSM-5分子筛，其中干燥条件为120℃干燥12h；
3)将步骤2)中的改性分子筛压片成型，或用粘合剂混合成型，再经过筛分后，于氮气保护下于300-450℃焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂。
步骤2)中，悬浊液超声浸渍时间为2～14h，抽滤洗涤次数为3～6次，干燥温度为120℃，干燥时间为12h。
步骤3)中的焙烧温度为300～450℃，焙烧时间为4h，筛分数目为40～60目。
Cu(I)/ZSM-5脱硫剂在脱除气体中羰基硫的应用，脱除条件：温度70℃、常压、二氧化碳/羰基硫流量为50ml/min，羰基硫体积分数为100ppm。
本发明的有益效果：
(1)本发明首次使用Cu(I)作为活性组分制备脱硫剂，可以实现在二氧化碳中吸附脱除低浓度羰基硫，脱硫效果显著，穿透吸附量5.45mg/g，脱硫精度可小于0.1ppm。
(2)首次使用柠檬酸和柠檬酸铜的组合方式制备Cu(I)脱硫剂，制备工艺简单，价格低廉，重复性较好，适用于工业应用。
附图说明
图1是实施例9样品XRD图。
图2是实施例9样品XPS图。
图3是不同铜元素负载量穿透吸附量图。
图4是不同浸渍时间穿透吸附量图。
图5是不同浸渍时间样品的XRD图。
图6是不同焙烧温度穿透吸附量图。
图7是不同焙烧温度样品的XRD图。
图8是不同铜酸配比穿透吸附量图。
图9是不同铜酸配比样品的XRD图。
图10是放大3500倍钨灯丝扫描电子显微镜图片。
图11是放大10000倍钨灯丝扫描电子显微镜图片。
图12是放大15000倍钨灯丝扫描电子显微镜图片一。
图13是放大15000倍钨灯丝扫描电子显微镜图片二。
具体实施方式
下面结合不同参数下的具体实施例对本发明所提供的脱硫剂及其制备方法进行详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为2mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍2h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例2
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍2h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例3
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为6mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍2h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例4
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为8mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍2h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例5
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为10mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍2h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例6
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为12mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍2h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例7
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍4h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例8
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍6h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例9
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例10
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍10h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例11
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍12h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例12
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍14h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例13
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于300摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例14
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于350摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例15
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于400摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例16
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于450摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例17
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:0，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例18
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:0.5，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例19
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:1.5，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例20
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:2，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
实施例21
将ZSM-5分子筛与柠檬酸，柠檬酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，柠檬酸与柠檬酸铜摩尔比为1:3，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1。
对比例1
将ZSM-5分子筛与三水合硝酸铜在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；溶液中，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为4mmol/g。将悬浊液均匀搅拌0.5h，超声浸渍8h。将浸渍后的悬浊液抽滤，得到的沉淀物放在烘箱中120℃干燥12h。干燥后的沉淀物捣碎压片，筛分成40-60目的颗粒，在氮气保护下于330摄氏度焙烧4h，得到Cu(II)/ZSM-5脱硫剂，反应结果见表1
实验结果分析：
实施例9，对比例1
证明吸附剂起吸附作用的活性组分为Cu(I)而非Cu(II)。
实施例9样品的吸附量为5.23mg/g，对比例1样品的吸附量为0mg/g。
对比例1中的硝酸铜是实验室常用的合成二价铜吸附剂所用的药品。
如图1所示，在实施例9样品的XRD图中包含有ZSM-5，单质铜,一价铜的特征峰。
2θ＝23.08°，23.24°，29.23°等的特征峰归属于ZSM-5,分别属于(501)，(051)，(352)晶面。
2θ＝43.19°，50.30°，73.89°的特征峰归属于铜单质，分别属于(111)，(200)，(220)晶面。
2θ＝36.42°的特征峰归属于一价铜,属于(111)晶面。
如图2所示，在实施例9样品的结合能在925-965eV范围内的XPS图中，样品在932.4eV及952.2eV的峰归属于一价铜离子的Cu 2p3/2和Cu2p1/2峰，证明了样品中存在一价铜。而在934.7eV及955.1eV处并未出现归属于二价铜离子的Cu 2p3/2和Cu2p1/2的谱峰信号，可见实施例9的样品中不含有二价铜离子，所以吸附剂中起作用的活性组分为一价铜离子。
综上信息可以证明，对比例1证明负载二价铜的ZSM-5没有从二氧化碳中吸附羰基硫的能力。实施例9证明本专利方法合成的一价铜吸附剂可以在二氧化碳中吸附羰基硫。由于单质铜没有离子活性，所以能实现二氧化碳中吸附羰基硫的活性组分为一价铜。
实施例1-实施例6：
探究负载量对吸附剂吸附量的变化。
如图3所示，控制其他制备条件相同，随着铜元素负载量的提高，穿透吸附量先增大后减小。这是由于，随着铜元素负载量的增加，吸附剂上活性组分增加，因此吸附剂的吸附量增加。但是当负载量超过4mmol/g时，随着铜负载量的增加，大量的活性组分堵塞了孔道，吸附剂的比表面积和孔容下降导致了穿透吸附量的下降。如表2所示，由氮气物理吸附测试结果得知，当铜负载量在4mmol/g时，吸附剂的比表面积及孔容最大。
实施例2，实施例7-实施例12
探究浸渍时间对吸附剂吸附量的变化。
如图4所示，控制其他制备条件相同，随着浸渍时间增加，吸附剂的穿透吸附量增加，当浸渍时间增加到8h后，随着浸渍时间增加，吸附剂的穿透吸附量基本保持不变或略有下降。
超声浸渍的作用是利用超声为铜离子提供的动能，让铜离子能够进入到ZSM-5细密的孔道中，故浸渍时间增多能够让更多的铜离子负载在载体上。
如图5不同浸渍时间样品的XRD图所示，在2θ＝36.42°一价铜特征峰处，在浸渍时间为2-8h时，随着浸渍时间增加，一价铜特征峰的峰面积逐步增大。在浸渍时间为8-14h时，随着浸渍时间的增加，一价铜特征峰的峰面积不再增大或略有下降。XRD图中一价铜特征峰的峰面积的变化与吸附剂吸附量的变化刚好吻合，这证明随着浸渍时间增大，更多的活性组分负载在了载体上，但当浸渍时间超过8h后已经浸渍充分，增加浸渍时间不能再提高吸附剂的吸附量。
实施例9，实施例13-16
探究焙烧温度对吸附剂吸附量的变化。
如图6所示，控制其他制备条件相同，增加焙烧温度，当焙烧温度从300℃提高到330℃时，穿透吸附量有较大提升，从4.19mg/g提升到5.23mg/g。到达330℃之后继续提高温度，穿透吸附量提升不大。高温焙烧的作用是使活性组分中的柠檬酸根分解，打开活性组分堵塞的孔道。另一方面柠檬酸根分解之后的氢气和一氧化碳将二价铜离子还原为一价铜离子。如图7不同焙烧温度的XRD图所示相比于其他焙烧温度，300℃的XRD图中未能在2θ＝36.42°处发现特别明显的一价铜特征峰，说明过低的焙烧温度不利于一价铜离子的生成。
在工业应用中，焙烧吸附剂需要消耗大量的热能，穿透吸附量相差不大的情况下，焙烧温度越低越经济，因此综合考虑焙烧温度选择330℃是最佳温度。
实施例9，实施例17-21
探究铜酸配比对吸附剂吸附量的变化。
如图7所示，控制其他制备条件相同，更换柠檬酸铜和柠檬酸的配比，当铜酸配比为1：1时，穿透吸附量远大于其他配比，为5.23mg/g。铜酸配比越接近1：1，吸附量越大。
如图8不同铜酸配比的XRD图所示，在2θ＝36.42°一价铜特征峰处，铜酸配比越接近1：1，特征峰峰面积越大。配比为1：1和1：1.5时，一价铜特征峰面积明显大于其他配比，这和配比1：1与1：1.5穿透吸附量大于其他配比相吻合，这说明配比接近1：1更有利于一价铜离子的生成。
铜酸配比1：1时穿透吸附量为5.23mg/g，配比为1：1.5时为1.68mg/g，两种配比相近的XRD图并不能说明吸附量的差异。但是氮气物理吸附测试结果可以说明两者吸附量的差异，如表3所示，由氮气物理吸附测试结果得知，当铜酸配比为1：1的吸附剂的比表面积和孔容都要大于铜酸配比为1：1.5的吸附剂，这说明比表面积和孔容的差异使铜酸配比为1：1的吸附剂吸附量大于铜酸配比为1：1.5的吸附剂吸附量。
实施例9
图10-图13为实施例9的钨灯丝扫描电子显微镜图片。由图可见，在3500倍，10000倍，15000倍的放大倍率下吸附剂依然保持着ZSM-5特有的六面体结构。说明对ZSM-5的改性没有破坏其形貌结构。
Claims (4)
1.一种Cu(I)/ZSM-5脱硫剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)将ZSM-5分子筛、柠檬酸铜和柠檬酸在水溶液中均匀混合，形成悬浊液；其中，柠檬酸铜与柠檬酸的摩尔比为1:0.5～1:3，铜元素的摩尔量与ZSM-5分子筛的质量比为2-12mmol/g；
2)将步骤1)中的悬浊液超声震荡浸渍、抽滤洗涤、干燥后得到改性的ZSM-5分子筛，其中干燥条件为120℃干燥12h；
3)将步骤2)中的改性分子筛压片成型，或用粘合剂混合成型，再经过筛分后，于氮气保护下于300-450℃焙烧4h，得到Cu(I)/ZSM-5脱硫剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，悬浊液超声震荡浸渍时间为2～14h，抽滤洗涤次数为3～6次，干燥温度为120℃，干燥时间为12h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中的焙烧温度为300～450℃，焙烧时间为4h，筛分数目为40～60目。
4.权利要求1-3任一所述的Cu(I)/ZSM-5脱硫剂在脱除气体中羰基硫的应用，其特征在于，脱除条件：温度70℃、常压、二氧化碳/羰基硫流量为50ml/min，羰基硫体积分数为100ppm。
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