Ultra-diepe verwijdering van H ₂ S is belangrijk bij aardolieraffinage, aardgaszuivering en kolenchemische industrie. Echter, de industriële katalysatoren voor continu H ₂ S selectieve oxidatie vertonen slechte activiteit en stabiliteit, vooral op voedingsgas dat stoom en onzuiverheidsgas bevat.

Onlangs, Assoc. Prof. Liu Yuefeng's groep van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS) vervaardigde monolithische nanokoolstofcomposieten voor continue verwijdering van hoge concentraties H ₂ S, met superieure productselectiviteit en stabiliteit onder hoge O .-concentratie ₂ , CO ₂ en stoom.

Dit werk is gepubliceerd in ACS Katalyse op 30 juni.

Nanokoolstofmaterialen hebben unieke chemische oppervlakte-eigenschappen en uitstekende katalytische prestaties. Echter, de overactieve plaatsen en de exotherme kenmerken van de reactie kunnen overoxidatie van het product tot SOX veroorzaken.

De onderzoekers bereikten een hoge selectiviteit van zwavel voor de selectieve oxidatie van H ₂ S zonder conversieverlies door met fosfaat gemodificeerde N-gedoteerde 3D mesoporeuze monolithische carbokatalysatoren (NC/CNT), wat leidt tot een hoge zwavelvormingssnelheid.

De P-gemodificeerde N-C/CNT-monoliet vertoonde een hoge stabiliteit, zelfs onder zware reactie-omgevingen met CO ₂ , O ₂ , stoom en SO ₂ , wat het veelbelovende potentieel voor praktische toepassing aangeeft.

Het combineren van geavanceerde karakteriseringsmethoden (XPS, TPD), kinetische analyse en theoretische berekening, de onderzoekers ontdekten dat de interactie tussen de P-groep en de pyridine-site, dat het actieve centrum was, zou de adsorptie en activiteit van O . kunnen matigen ₂ op de actieve site, waardoor het optreden van overoxidatie wordt vermeden en de selectiviteit van het product wordt verbeterd.