Skip to main content
Erschienen in: Topics in Catalysis 15-16/2017

16.05.2017 | Original Paper

Sustainable Desulfurization Processes Catalyzed by Titanium-Polyoxometalate@TM-SBA-15

verfasst von: Fátima Mirante, Susana O. Ribeiro, Baltazar de Castro, Carlos M. Granadeiro, Salete S. Balula

Erschienen in: Topics in Catalysis | Ausgabe 15-16/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A titanium-polyoxometalate with a µ-hydroxo dimeric structure [(PW11O39Ti)2OH]7− ((PW11Ti)2OH) was used efficiently for the desulfurization of a model diesel containing a mixture of various refractory sulfur compounds present in real fuels. The catalytic performance of the µ-hydroxo dimeric compound was compared in its homogeneous form and also when immobilized in the trimethylammonium-functionalized SBA-15 ((PW11Ti)2OH@TM-SBA-15). An optimization study was performed using the homogeneous and heterogeneous catalysts to obtain high catalytic efficiency, sustainability and cost-effectiveness of the system. Different optimized conditions were found using the homogeneous and heterogeneous catalysts. Lower amounts of solvent extraction (MeCN, 175 µL), catalyst (0.5 µmol of active center) and oxidant (50 µL) were used to produce sulfur-free model diesel after 2 h at 70 °C, using the heterogeneous (PW11Ti)2OH@TM-SBA-15 catalyst. On the other hand, complete desulfurization was achieved with homogeneous (PW11Ti)2OH catalyst after only 40 min, although higher amounts of MeCN (750 µL), catalyst (1.5 µmol) and oxidant (75 µL) were used. Both systems combined liquid–liquid extraction and catalytic oxidation. Using the heterogeneous catalyst, adsorption of oxidized-sulfur compound was also observed. Both homogeneous and heterogeneous desulfurization systems presented a high capacity to be reused/recycled for consecutive desulfurization cycles.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Zhang Y, Lü H, Wang L, Zhang Y, Liu P, Han H, Jiang Z, Li C (2010) J Mol Catal A 332:59–64CrossRef Zhang Y, Lü H, Wang L, Zhang Y, Liu P, Han H, Jiang Z, Li C (2010) J Mol Catal A 332:59–64CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Julião D, Gomes AC, Pillinger M, Cunha-Silva L, de Castro B, Gonçalves IS, Balula SS (2015) Fuel Process Technol 131:78–86CrossRef Julião D, Gomes AC, Pillinger M, Cunha-Silva L, de Castro B, Gonçalves IS, Balula SS (2015) Fuel Process Technol 131:78–86CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Ribeiro SO, Julião D, Cunha-Silva L, Domingues VF, Valença R, Ribeiro JC, de Castro B, Balula SS (2016) Fuel 166:268–275CrossRef Ribeiro SO, Julião D, Cunha-Silva L, Domingues VF, Valença R, Ribeiro JC, de Castro B, Balula SS (2016) Fuel 166:268–275CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Yang L, Li J, Yuan X, Shen J, Qi Y (2007) J Mol Catal A 262:114–118CrossRef Yang L, Li J, Yuan X, Shen J, Qi Y (2007) J Mol Catal A 262:114–118CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Ribeiro S, ADS Barbosa, Gomes AC, Pillinger M, Goncalves IS, Cunha-Silva L, Balula SS (2013) Fuel Process Technol 116:350–357CrossRef Ribeiro S, ADS Barbosa, Gomes AC, Pillinger M, Goncalves IS, Cunha-Silva L, Balula SS (2013) Fuel Process Technol 116:350–357CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Trakarnpruk W, Rujiraworawut K (2009) Fuel Process Technol 90:411–414CrossRef Trakarnpruk W, Rujiraworawut K (2009) Fuel Process Technol 90:411–414CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Zhang H, Gao J, Meng H, Li C-X (2012) Ind Eng Chem Res 51:6658–6665CrossRef Zhang H, Gao J, Meng H, Li C-X (2012) Ind Eng Chem Res 51:6658–6665CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Ribeiro S, Granadeiro CM, Silva P, Almeida Paz FA, de Biani FF, Cunha-Silva L, Balula SS (2013) Catal Sci Technol 3:2404–2414CrossRef Ribeiro S, Granadeiro CM, Silva P, Almeida Paz FA, de Biani FF, Cunha-Silva L, Balula SS (2013) Catal Sci Technol 3:2404–2414CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Granadeiro CM, Barbosa ADS, Ribeiro S, Santos I, de Castro B, Cunha-Silva L, Balula SS (2014) Catal Sci Technol 4:1416–1425CrossRef Granadeiro CM, Barbosa ADS, Ribeiro S, Santos I, de Castro B, Cunha-Silva L, Balula SS (2014) Catal Sci Technol 4:1416–1425CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Granadeiro CM, Nogueira LS, Juliao D, Mirante F, Ananias D, Balula SS, Cunha-Silva L (2016) Catal Sci Technol 6:1515–1522CrossRef Granadeiro CM, Nogueira LS, Juliao D, Mirante F, Ananias D, Balula SS, Cunha-Silva L (2016) Catal Sci Technol 6:1515–1522CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Nogueira LS, Ribeiro S, Granadeiro CM, Pereira E, Feio G, Cunha-Silva L, Balula SS (2014) Dalton Trans 43:9518–9528CrossRef Nogueira LS, Ribeiro S, Granadeiro CM, Pereira E, Feio G, Cunha-Silva L, Balula SS (2014) Dalton Trans 43:9518–9528CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Granadeiro CM, Silva P, Saini VK, Paz FAA, Pires J, Cunha-Silva L, Balula SS (2013) Catal Today 218:35–42CrossRef Granadeiro CM, Silva P, Saini VK, Paz FAA, Pires J, Cunha-Silva L, Balula SS (2013) Catal Today 218:35–42CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Chamack M, Mahjoub AR, Aghayan H (2015) Chem Eng Res Des 94:565–572CrossRef Chamack M, Mahjoub AR, Aghayan H (2015) Chem Eng Res Des 94:565–572CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Mauder D, Akcakayiran D, Lesnichin SB, Findenegg GH, Shenderovich IG (2009) J Phys Chem C 113:19185–19192CrossRef Mauder D, Akcakayiran D, Lesnichin SB, Findenegg GH, Shenderovich IG (2009) J Phys Chem C 113:19185–19192CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Poli E, Sousa RD, Jérome F, Pouilloux Y, Clacens J-M (2012) Cataly Sci Technol 2:910–914CrossRef Poli E, Sousa RD, Jérome F, Pouilloux Y, Clacens J-M (2012) Cataly Sci Technol 2:910–914CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Wang X, Lin KSK, Chan JCC, Cheng S (2004) Chem Commun 2762–2763 Wang X, Lin KSK, Chan JCC, Cheng S (2004) Chem Commun 2762–2763
19.
20.
Zurück zum Zitat Maksimchuk NV, Melgunov MS, Chesalov YA, Mrowiec-Białoń J, Jarzębski AB, Kholdeeva OA (2007) J Catal 246:241–248CrossRef Maksimchuk NV, Melgunov MS, Chesalov YA, Mrowiec-Białoń J, Jarzębski AB, Kholdeeva OA (2007) J Catal 246:241–248CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Bordoloi A, Mathew NT, Lefebvre F, Halligudi SB (2008) Microporous Mesoporous Mater 115:345–355CrossRef Bordoloi A, Mathew NT, Lefebvre F, Halligudi SB (2008) Microporous Mesoporous Mater 115:345–355CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat Balula SS, Cunha-Silva L, Santos ICMS, Estrada AC, Fernandes AC, Cavaleiro JAS, Pires J, Freire C, Cavaleiro AMV (2013) New J Chem 37:2341–2350CrossRef Balula SS, Cunha-Silva L, Santos ICMS, Estrada AC, Fernandes AC, Cavaleiro JAS, Pires J, Freire C, Cavaleiro AMV (2013) New J Chem 37:2341–2350CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Bentaleb F, Makrygenni O, Brouri D, Coelho Diogo C, Mehdi A, Proust A, Launay F, Villanneau R (2015) Inorg Chem 54:7607–7616CrossRef Bentaleb F, Makrygenni O, Brouri D, Coelho Diogo C, Mehdi A, Proust A, Launay F, Villanneau R (2015) Inorg Chem 54:7607–7616CrossRef
26.
27.
Zurück zum Zitat Chen L, Zhu K, Bi L-H, Suchopar A, Reicke M, Mathys G, Jaensch H, Kortz U, Richards RM (2007) Inorg Chem 46:8457–8459CrossRef Chen L, Zhu K, Bi L-H, Suchopar A, Reicke M, Mathys G, Jaensch H, Kortz U, Richards RM (2007) Inorg Chem 46:8457–8459CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Zhou Y, Bao R, Yue B, Gu M, Pei S, He H (2007) J Mol Catal A 270:50–55CrossRef Zhou Y, Bao R, Yue B, Gu M, Pei S, He H (2007) J Mol Catal A 270:50–55CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Kholdeeva OA, Kovaleva LA, Maksimovskaya RI, Maksimov GM (2000) J Mol Catal A 158:223–229CrossRef Kholdeeva OA, Kovaleva LA, Maksimovskaya RI, Maksimov GM (2000) J Mol Catal A 158:223–229CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Kholdeeva OA, Fedotov MA, Zaikovskii VI, Vasil’ev VG, Arzumanov SS (2009) J Struct Chem 50:618–627CrossRef Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Kholdeeva OA, Fedotov MA, Zaikovskii VI, Vasil’ev VG, Arzumanov SS (2009) J Struct Chem 50:618–627CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Matsuki Y, Mouri Y, Sakai Y, Matsunaga S, Nomiya K (2013) Eur J Inorg Chem 1754–1761 Matsuki Y, Mouri Y, Sakai Y, Matsunaga S, Nomiya K (2013) Eur J Inorg Chem 1754–1761
32.
Zurück zum Zitat Kholdeeva OA, Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Kovaleva LA, Fedotov MA (1999) React Kinet Catal Lett 66:311–317CrossRef Kholdeeva OA, Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Kovaleva LA, Fedotov MA (1999) React Kinet Catal Lett 66:311–317CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Kholdeeva OA, Maksimovskaya RI, Maksimov GM, Kovaleva LA (2001) Kinet Catal 42:217–222CrossRef Kholdeeva OA, Maksimovskaya RI, Maksimov GM, Kovaleva LA (2001) Kinet Catal 42:217–222CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Kholdeeva OA, Trubitsina TA, Timofeeva MN, Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Rogov VA (2005) J Mol Catal A 232:173–178CrossRef Kholdeeva OA, Trubitsina TA, Timofeeva MN, Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Rogov VA (2005) J Mol Catal A 232:173–178CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Maksimchuk NV, Melgunov MS, Mrowiec-Białoń J, Jarzębski AB, Kholdeeva OA (2005) J Catal 235:175–183CrossRef Maksimchuk NV, Melgunov MS, Mrowiec-Białoń J, Jarzębski AB, Kholdeeva OA (2005) J Catal 235:175–183CrossRef
37.
38.
Zurück zum Zitat Maksimchuk NV, Timofeeva MN, Melgunov MS, Shmakov AN, Chesalov YA, Dybtsev DN, Fedin VP, Kholdeeva OA (2008) J Catal 257:315–323CrossRef Maksimchuk NV, Timofeeva MN, Melgunov MS, Shmakov AN, Chesalov YA, Dybtsev DN, Fedin VP, Kholdeeva OA (2008) J Catal 257:315–323CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Lee B, Bao LL, Im H-J, Dai S, Hagaman EW, Lin JS (2003) Langmuir 19:4246–4252CrossRef Lee B, Bao LL, Im H-J, Dai S, Hagaman EW, Lin JS (2003) Langmuir 19:4246–4252CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Yang C-m, Liu P-h, Ho Y-f, Chiu C-y, Chao K-j (2003) Chem Mater 15:275–280CrossRef Yang C-m, Liu P-h, Ho Y-f, Chiu C-y, Chao K-j (2003) Chem Mater 15:275–280CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Kim T-H, Jang M, Park JK (2008) Microporous Mesoporous Mater 108:22–28CrossRef Kim T-H, Jang M, Park JK (2008) Microporous Mesoporous Mater 108:22–28CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Simões MMQ, Conceição CMM, Gamelas JAF, Domingues PMDN, Cavaleiro AMV, Cavaleiro JAS, Ferrer-Correia AJV, Johnstone RAW (1999) J Mol Catal A 144:461–468CrossRef Simões MMQ, Conceição CMM, Gamelas JAF, Domingues PMDN, Cavaleiro AMV, Cavaleiro JAS, Ferrer-Correia AJV, Johnstone RAW (1999) J Mol Catal A 144:461–468CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Gao L, Wang Y, Wang J, Huang L, Shi L, Fan X, Zou Z, Yu T, Zhu M, Li Z (2006) Inorg Chem 45:6844–6850CrossRef Gao L, Wang Y, Wang J, Huang L, Shi L, Fan X, Zou Z, Yu T, Zhu M, Li Z (2006) Inorg Chem 45:6844–6850CrossRef
45.
Zurück zum Zitat Pereira C, Biernacki K, Rebelo SLH, Magalhães AL, Carvalho AP, Pires J, Freire C (2009) J Mol Catal A 312:53–64CrossRef Pereira C, Biernacki K, Rebelo SLH, Magalhães AL, Carvalho AP, Pires J, Freire C (2009) J Mol Catal A 312:53–64CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Balula SS, Santos ICMS, Cunha-Silva L, Carvalho AP, Pires J, Freire C, Cavaleiro JAS, de Castro B, Cavaleiro AMV (2013) Catal Today 203:95–102CrossRef Balula SS, Santos ICMS, Cunha-Silva L, Carvalho AP, Pires J, Freire C, Cavaleiro JAS, de Castro B, Cavaleiro AMV (2013) Catal Today 203:95–102CrossRef
48.
Zurück zum Zitat Rocchicciolideltcheff C, Fournier M, Franck R, Thouvenot R (1983) Inorg Chem 22:207–216CrossRef Rocchicciolideltcheff C, Fournier M, Franck R, Thouvenot R (1983) Inorg Chem 22:207–216CrossRef
49.
Zurück zum Zitat Kholdeeva OA, Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Kovaleva LA, Fedotov MA, Grigoriev VA, Hill CL (2000) Inorg Chem 39:3828–3837CrossRef Kholdeeva OA, Maksimov GM, Maksimovskaya RI, Kovaleva LA, Fedotov MA, Grigoriev VA, Hill CL (2000) Inorg Chem 39:3828–3837CrossRef
50.
51.
Zurück zum Zitat Zhao D, Feng J, Huo Q, Melosh N, Fredrickson GH, Chmelka BF, Stucky GD (1998) Science 279:548–552CrossRef Zhao D, Feng J, Huo Q, Melosh N, Fredrickson GH, Chmelka BF, Stucky GD (1998) Science 279:548–552CrossRef
52.
Zurück zum Zitat Lapkin A, Bozkaya B, Mays T, Borello L, Edler K, Crittenden B (2003) Catal Today 81:611–621CrossRef Lapkin A, Bozkaya B, Mays T, Borello L, Edler K, Crittenden B (2003) Catal Today 81:611–621CrossRef
53.
Zurück zum Zitat Ding W, Zhu W, Xiong J, Yang L, Wei A, Zhang M, Li H (2015) Chem Eng J 266:213–221CrossRef Ding W, Zhu W, Xiong J, Yang L, Wei A, Zhang M, Li H (2015) Chem Eng J 266:213–221CrossRef
54.
Zurück zum Zitat Wang D, Liu N, Zhang J, Zhao X, Zhang W, Zhang M (2014) J Mol Catal A 393:47–55CrossRef Wang D, Liu N, Zhang J, Zhao X, Zhang W, Zhang M (2014) J Mol Catal A 393:47–55CrossRef
56.
Zurück zum Zitat Xu JH, Zhao S, Chen W, Wang M, Song YF (2012) Chemistry 18:4775–4781CrossRef Xu JH, Zhao S, Chen W, Wang M, Song YF (2012) Chemistry 18:4775–4781CrossRef
57.
Zurück zum Zitat Zhu W, Huang W, Li H, Zhang M, Jiang W, Chen G, Han C (2011) Fuel Process Technol 92:1842–1848CrossRef Zhu W, Huang W, Li H, Zhang M, Jiang W, Chen G, Han C (2011) Fuel Process Technol 92:1842–1848CrossRef
Metadaten
Titel
Sustainable Desulfurization Processes Catalyzed by Titanium-Polyoxometalate@TM-SBA-15
verfasst von
Fátima Mirante
Susana O. Ribeiro
Baltazar de Castro
Carlos M. Granadeiro
Salete S. Balula
Publikationsdatum
16.05.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Topics in Catalysis / Ausgabe 15-16/2017
Print ISSN: 1022-5528
Elektronische ISSN: 1572-9028
DOI
https://doi.org/10.1007/s11244-017-0801-5

Weitere Artikel der Ausgabe 15-16/2017

Topics in Catalysis 15-16/2017 Zur Ausgabe

Preface

Preface

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.