碱活化载铜碳纤维的制备及其对CH3SH的高效催化水解去除研究

为了克服催化分解甲硫醇(CH₃SH)技术操作温度高(>400℃)和副产物浓度高的缺点，本研究通过静电纺丝技术自行制备碳纤维(C-PAN)作为载体合成载铜催化剂(Cu10%/P-CAN)，并通过碱(KOH)活化来提升催化剂的活性.研究结果表明Cu10%/P-CAN催化剂在250℃时对CH₃SH的转化率仅有90%.经过碱活化的载铜碳纤维催化剂(Cu10%-KOH10%/P-CAN)在250℃时对CH₃SH的转化率高于98%，产物中H₂S、COS及CH₃SCH₃等产物的浓度低于0.0004%.进一步分析表明碱活化处理可以改善活性组分Cu O在C-PAN载体表面的分散度，同时提升催化剂表面的碱性位点数量、氧空穴丰度以及活性氧浓度，这是碱活化提升催化剂活性的主要原因.此外，在催化水解CH₃SH的过程中，Cu10%-KOH10%/P-CAN把CH₃SH中的大部分S元素转化成SO₄^2-