Все химикаты и растворители были коммерчески доступны и использовались в том виде, в котором они были получены. Тиофен (Th), бензотиофен (BT), дибензотиофен (DBT), н-гептан, перекись водорода (H2O2, 30 об.%), Уксусная кислота (CH3COOH), ацетонитрил (MeCN), хитозан (низкомолекулярный со степенью деацетилирование 75–85%), имидазол (C3H4N2), фосфорновольфрамовая кислота (H3PW12O40.nH2O) и соляная кислота (HCl) были приобретены у Sigma-Aldrich. Типичный бензин использовали со следующими характеристиками: плотность 0,7989 г / мл при 15 ° С и общее содержание серы 0,4980 мас.%.
Синтез IMID-PTA
Органически-неорганический гибрид [C3H4N2] 3 [PW12O40] синтезировали в соответствии со способом, описанным Zonoz et al. 24, 0,03 г PTA растворяли в 1 мл дистиллированной воды. Затем раствор 0,08 г IMID в 5 мл HCl (1 М) медленно добавляли к перемешиваемому раствору PTA. Раствор перемешивали в течение 2 ч при комнатной температуре. Полученный продукт (называемый IMID-PTA) отфильтровывают, промывают горячей дистиллированной водой и затем сушат в сушильном шкафу при 80 ° С в течение 2 ч.
Иммобилизация IMID-PTA на CS
В типичном синтезе 0,50 г CS растворяли в растворе 2% CH3COOH с получением прозрачного раствора. Затем к раствору CS добавляли 0,10 г высушенного порошка IMID-PTA и обрабатывали ультразвуком, используя ультразвуковую баню, в течение 10 минут при комнатной температуре. Полностью диспергированный раствор осаждали центрифугированием (2000 об / мин, 40 мин). Наконец, образовавшийся осадок ( [электронная почта защищена] ) был отфильтрован, промыт несколько раз дистиллированной водой и сушат в духовке при 80 ° С в течение 2 ч.
Процесс ОРВ модельного топлива
В типичной экспериментальной процедуре определенное количество гетероциклических соединений серы (HSC), таких как Th, BT и DBT, растворяли в н-гептане в качестве модельного топлива для оценки каталитических характеристик [защищенный электронной почтой] нанокатализатор в процессе ODS. Концентрация серы в каждом ГСК составляла 500 ч / млн. Сначала водяную баню нагревали до температуры от 25 до 40 ° С. Затем 50 мл образца модельного топлива в закрытой круглодонной колбе, снабженной магнитной мешалкой, нагревали до температуры реакции. После этого в реакционный сосуд медленно добавляли 3 мл CH3COOH: H2O2 в объемном соотношении 1: 2 и различные количества приготовленного нанокатализатора от 0,02 до 0,12 г. Процесс ODS продолжали в условиях перемешивания (500 об / мин). Через 1 час вышеуказанную смесь охлаждали до комнатной температуры и добавляли 10 мл MeCN для экстракции окисленных HSC. Образовавшиеся несмешивающиеся жидкости (н-гептан и водная фаза) разделяли с помощью делительной воронки и метода декантации. Синтезированный нанокатализатор ( [электронная почта защищена] ) был регенерирован из системы реакции с использованием простого фильтрация и повторно используется в следующем запуске. Общая концентрация серы после окислительной обработки была определена с использованием рентгеновского флуоресцентного спектрометра в соответствии с ASTM D4294 и D3227.
Процесс ОРВ бензинового топлива
Таким же образом, как и ODS HSC, после нагревания водяной бани в круглодонную колбу добавляли 50 мл бензинового топлива, и его температура поддерживалась на уровне 35 ° C в течение эксперимента. Впоследствии было получено 3 мл CH3COOH: H2O2 и 0,1 г [электронная почта защищена] добавлен в сосуд. Смесь энергично перемешивали магнитной мешалкой в течение 1 часа. Когда процесс окисления был завершен, колбу охлаждали до комнатной температуры и затем для экстракции полярных окисленных соединений серы использовали 10 мл полярного органического экстракционного растворителя MeCN. На стадии разделения масляную фазу отделяли декантацией. Содержание общей серы и меркаптана в бензине до и после испытания ОРВ определяли с помощью рентгеновской флуоресценции. Эффективность ОРВ была выражена следующим уравнением. 1, где C0 и C соответствуют начальной концентрации и конечной концентрации общего содержания серы в бензине соответственно:
Методы определения характеристик
Исследования с помощью ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием (FTIR) проводились с помощью спектрометра Thermo-Nicolet-iS 10 с использованием дисков KBr в диапазоне 400–4000 см – 1. Порошковый рентгеноструктурный анализ (XRD) собирали при 2θ от 10 до 80 ° при комнатной температуре на порошковом порошковом рентгеновском дифрактометре Bruker D8 с источником CuKα (λ = 0,154 нм). Морфологию поверхности исследовали сканирующей электронной микроскопией (SEM) с помощью LEO 1455 VP. Спектры 31P ядерного магнитного резонанса (ЯМР) записывали на Bruker Ultra Shield 250 МГц. Процесс обработки ультразвуком осуществлялся ультразвуковой ванной Bandelin Sonorex Digitec. Содержание общей серы и меркаптана в бензине до и после обработки определяли с помощью рентгеновской флуоресценции на рентгеновском флуоресцентном спектрометре TANAKA RX-360 SH.
Результаты и обсуждение
Характеристики материала
Чтобы подтвердить включение материалов, спектры FT-IR были записаны на чистом PTA, IMID, CS, модифицированном IMID-PTA и [электронная почта защищена] гибридный нанокатализатор. Как показано на рисунке 1а, уникальные характеристические пики при 776, 895, 955 и 1080 см-1 вызваны модами растяжения анионов кеггинового типа [PW12O40] 3-, включающими разделение краев W – Oc – W, угол- разделяя W – Ob – W, концевую W = Ot и связь P – O, соответственно. 25 Полосы поглощения в спектре IMID присутствуют при 619 см-1 и 657 см-1, которые отнесены к C2-N1-C5 изгибные колебания (рис. 1б). Кроме того, пики около 1447 см-1 приписаны валентным колебаниям C – N, в то время как моды колебаний имидазольного кольца можно наблюдать в спектральных областях 1540-1573 см-1,24, как показано в спектре синтезированного IMID-PTA, интенсивные полосы поглощения от 767 см-1 до 1081 см-1 четко наблюдаются из-за характерных колебаний полиоксоанионов (рис. 1в). Согласно рисунку 2b, появление пиков при 987, 1592 и 1670 см-1 указывало на колебания C – O – C, H – N – H и C = O в гликозидной структуре полимера CS, соответственно.
Спектр опроса [электронная почта защищена] показана на рисунке 2с. По сравнению с объемными материалами наблюдаются сдвиги расположения пиков нанокатализатора. Пики существования в области 700-1100 см-1 продемонстрировали, что PTA сохранил свою структуру кеггина после иммобилизации на CS. Характерные пики CS от 987 до 1670 см-1 не могут быть найдены на рисунке 2c, которые перекрываются полосами поглощения IMID. Между тем, пики при 2850, 2926 и 3331 см-1 обнаруживаются при валентных колебаниях алкильных, амино- и гидроксильных групп CS. Кроме того, следует также отметить, что разветвленная вибрация P – O при 1064 см-1 подтвердила сильные взаимодействия между анионным PTA и катионным IMID.
Материалы были охарактеризованы методом XRD в диапазоне сканирования 10 ° ≤ 2θ ≤ 80 °. Как показано на фиг.3а, на рентгенограмме объемного РТА показаны уникальные острые и узкие дифракционные пики при значениях 2θ 17-23 ° и 26-30 °. CS с полукристаллической природой демонстрирует преломление при 19,9 ° (фиг. 3c) .26 Дифракционные пики IMID-PTA показаны на фиг. 3d, которая показывает наличие характерных пиков чистого PTA и IMID. Из спектров [электронная почта защищена] , появились широкие аморфные пики в нанокомпозитном шаблоне Можно предположить, что тонкая дисперсия IMID-PTA единиц на поверхности CS (рисунок 3e). Нанокристаллический размер органико-неорганического гибридного нанокатализатора оценивается примерно в 61 нм с помощью уравнения Дебая-Шеррера (уравнение 2), где значение D представляет собой размер кристалла, K представляет собой константу, равную 0,89, λ – длина волны рентгеновского излучения (1,5406 Ǻ), β – полная ширина на половине максимума (fwhm), а θ – половина угла дифракции.
Морфология поверхности чистых CS, IMI-PTA и подготовленных [электронная почта защищена] < Катализатор был точно определен с использованием метода SEM. На Фигуре 4а представлены очень гладкие слои полимера CS до иммобилизации. 19 На СЭМ-изображении гибрида IMID-PTA; выявляется нитевидная структура (рис. 4б). Однако после иммобилизации модифицированных IMID-PTA кластеров на CS морфология органически-неорганического [ электронная почта защищена] нанокомпозит продемонстрировал, что запутал мелкие плоские частицы (рис. 4в), что хорошо согласуется с результатами рентгеноструктурного анализа (рис. 3д).
Успешное получение нанокатализатора было дополнительно исследовано с помощью ЯМР-спектроскопии 31P. PTA, IMID-PTA и [электронная почта защищена] были растворены в диметиловом растворе сульфоксид (ДМСО) растворитель, а затем данные собраны. Спектр чистого PTA представлен только одним резким пиком при -15,567 м.д., который связан с центральным фосфором в тетраэдрической единице PO4 кластера PTA типа Кеггина (рис. 5а) .28 Как показано в спектрах ЯМР 31P IMID-PTA гибридный, резонансный пик [PW12O40] 3- был смещен до -11,408 м.д., что может быть результатом сильного взаимодействия между ионной жидкостью IMID и PTA (рис. 5b) .29 Кроме того, наблюдается небольшое смещение положения пика фосфора атом (-7,337 промилле) в [электронная почта защищена] предлагает хороший состав модифицированных блоков IMID-PTA с поддержкой CS.
Цель этого эксперимента – получить представление о полностью настраиваемой программе LabVIEW и понять, как инженеры используют программу в своих интересах, чтобы создать собственную лабораторию, которая
Полимеры представляют собой большие молекулы и имеют одну и ту же структурную единицу, повторяющуюся снова и снова, и эти повторяющиеся единицы известны как мономеры. Эти
Кибербезопасность или защита информационных технологий – это методы защиты компьютеров, сетей, программ и данных от несанкционированного доступа или атак, направленных на эксплуатацию. Существует четыре типа