1、在我國的能源消耗結構中，煤、石油等化石能源的消耗占了絕大部分。煤和石油中都含有相當數(shù)量的硫化物，其燃燒后產生大量的硫氧化物，排放到大氣中會帶來一系列環(huán)境污染問題，如酸雨、霧霾等。而且，燃油中硫化物還會引起機動車尾氣處理系統(tǒng)中的催化劑中毒。為了減緩日益嚴重的環(huán)境污染問題，對煤、燃油進行脫硫是非常有必要的。而且，世界各國對于燃油中硫含量制定了越來越嚴格的標準。我國也正加快油品質量的升級，對燃油中硫含量要求已逐步接近世界發(fā)達國家的水平。傳統(tǒng)的

2、燃油加氫脫硫技術和煤燃前脫硫技術都存在一些缺點。因此，近年來世界各國都致力于開發(fā)脫硫效率高、費用低的新脫硫技術用于對燃油和煤進行脫硫。本研究以硼氫化鈉（NaBH4）還原脫硫方法為基礎，聯(lián)合離子液體萃取脫硫方法或NaBH4電化學還原制備方法，分別建立了萃取—還原脫硫新方法和NaBH4還原脫硫—電化學再生新方法，用于對燃油或煤進行脫硫，對脫硫反應條件及脫硫機理進行了考察，以期建立新的燃油和煤的脫硫方法，為燃油和煤的脫硫工業(yè)提供新的選擇。本論

3、文主要研究內容及結果如下：
　?。?）以離子液體1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸鹽（[C4mpyr][OTf]）為萃取劑，以NaBH4和鎳鹽為還原劑，通過萃取—還原聯(lián)合法對模型和實際汽油進行脫硫。對影響脫硫效率的反應條件及離子液體的再生性能進行了考察。結果表明，最佳的反應條件為：B/S摩爾率＝9，Ni/S摩爾率＝3，離子液體含水量＝5％，油/離子液體體積比＝3，反應時間＝50 min，在此條件下，模型油品的脫硫效率達到97.2%

4、，實際汽油的脫硫效率僅為93.3%。離子液體[C4mpyr][OTf]在實際汽油中幾乎無溶解，而實際汽油在離子液體中溶解度約為4.5 wt%。再生離子液體與原始離子液體具有相似的1H、13C和19F核磁共振譜，這說明離子液體經脫硫和再生后結構沒有發(fā)生變化。而且，對再生離子液體的脫硫性能也進行了考察，結果表明每再生循環(huán)一次，脫硫效率僅產生輕微的降低。
　　（2）對萃取—還原聯(lián)合法的脫硫反應機理及反應動力學進行了考察。萃取—還原過程對

5、不同有機硫化物的脫硫活性順序為：苯并噻吩（二苯并噻吩）>3-甲基苯并噻吩>4,6-二甲基二苯并噻吩，說明萃取—還原脫硫法對不同有機硫化物的脫硫活性主要受位阻控制。通過氣相色譜—質譜聯(lián)用儀對模型硫化物的脫硫產物進行分析，確定了各模型硫化物的脫硫反應路徑。不同鎳鹽的脫硫有效性順序為：NiCl2(Ni(OAc)2)>NiSO4>Ni(NO3)2。通過對反應過程產生的各水溶液中元素含量分析結果表明，幾乎大部分脫除的硫轉化為了S2?，由反應物Ni

6、Cl2·6H2O提供的Ni幾乎都沉淀為Ni2B，大部分的NaBH4用于水解產生活性氫，小部分的NaBH4用于與NiCl2反應制備Ni2B。通過對模型有機硫化物和實際汽油的脫硫反應動力學考察，結果表明模型有機硫化物和實際汽油的脫硫反應都較好的符合準一級動力學。
　?。?）以摻硼金剛石薄膜電極為工作電極、石墨為對電極，飽和甘汞電極為參比電極，以脈沖電壓為電解電壓，通過NaBH4還原脫硫—電化學再生聯(lián)合法對模型和實際柴油進行脫硫。對電化

7、學還原NaBO2制備NaBH4過程的電解電壓范圍及影響脫硫效率的反應條件進行了考察。循環(huán)伏安分析結果表明，電化學還原NaBO2制備NaBH4過程的電壓范圍應在?1.2至?1.8 V之間。對影響脫硫效率的反應條件考察結果表明，最佳反應條件為：-1.5 V正向脈沖電壓，0.3 V逆向脈沖電壓，1.5 s正向脈沖時間，0.5 s逆向脈沖時間，0.2 mol/L NaBO2濃度,1.2 mmol/L NiCl2濃度,1/3油/電解液體積比，1.

8、5 h反應時間。在最佳反應條件下，模型油品的脫硫效率達到93%以上，實際柴油的脫硫效率達到86%以上。
　?。?）對NaBH4還原脫硫—電化學再生聯(lián)合法的脫硫反應機理及反應動力學進行了考察。通過11B核磁共振分析證實，以摻硼金剛石薄膜電極為工作電極，通過脈沖電壓電解，電化學還原NaBO2確實制備了NaBH4。利用氣相色譜—質譜聯(lián)用儀對模型油品的脫硫產物進行了分析，確定了各模型硫化物的脫硫反應路徑。通過對反應過程產生的各水溶液進行元

9、素含量分析，結果表明，幾乎大部分脫除的硫都轉移到了電解液中，反應物NiCl2·6H2O提供的Ni幾乎都生成了沉淀Ni2B，大部分的硼（B）仍殘留在電解液中，即大部分的B可以實現(xiàn)循環(huán)利用?；谝陨戏治鎏岢隽嗣摿蚍磻獧C理。同時，考察了模型有機硫化物和實際柴油的脫硫反應動力學，結果表明模型有機硫化物和實際柴油的脫硫反應都較好的符合準一級反應動力學。
　?。?）以摻硼金剛石薄膜電極為工作電極、石墨為對電極，飽和甘汞電極為參比電極，以脈沖電

10、壓為電解電壓，通過NaBH4還原脫硫—電化學再生聯(lián)合法對煤進行脫硫。對影響脫硫效率的反應條件及脫硫后煤特性變化情況進行了考察。實驗結果表明，最佳反應條件為：-1.5 V正向脈沖電壓，0.5 V逆向脈沖電壓，2 s正向脈沖時間，1 s逆向脈沖時間，0.2 mol/L NaBO2濃度，0.8 mmol/L NiCl2濃度，50 g/L煤濃度，2.5 h反應時間。在最佳反應條件下，煤的總硫脫除效率達到64.1%，其中硫化鐵硫的脫除效率最高，達