氨和有机胺对羰基硫与α-Fe2O3非均相反应的影响

摘要

利用原位漫反射傅里叶红外光谱(DRIFTS),考察了室温下羰基硫(COS)在经氨气和有机胺预吸附的α-Fe2O3上的非均相反应,并同时比较了氨气和不同有机胺(甲胺、三甲胺、三乙胺、苯胺、吡啶和吡咯)对反应活性的影响及其反应动力学.结果表明,经碱性物质预吸附后,COS可在α-Fe2O3表面发生氧化反应,主要产物为气态CO2、表面HCO3-、表面CO32-和表面SO42-,且α-Fe2O3表面预吸附的碱性物质大大提高了COS在α-Fe2O3上的反应能力,在碱性物质的影响中,甲胺对反应的促进能力最大,相比纯α-Fe2O3反应的反应活性提高了约4.5倍,然而苯胺和吡咯对COS的反应影响不是很明显.观察到的不同碱性物质对COS的转化能力依次为:甲胺＞三甲胺＞氨气＞三乙胺＞吡啶＞吡咯＞苯胺≈纯样品,受碱性物质的影响,COS的反应级数由一级转变为二级.此外,研究也发现碱性物质的覆盖度和表面吸附水对COS转化能力存在一定的影响.这些实验结果表明在碱性物质存在下,表面M-O-是COS在α-Fe2O3发生氧化反应的关键活性位点,对反应活性的贡献较大,并在此基础上探讨碱性条件下COS的反应转化机制.