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多孔金属氧化物具有密度小、孔隙率高、比表面积大的特点,在光、电、磁、催化等领域都有着独特的应用。硬模板法是制备多孔金属氧化物的传统方法,即引入模板,复制其形貌后再将模板除去。但是该方法不仅步骤繁琐,而且操作中还需使用到HF等有毒试剂。金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一类新型多孔材料,由金属离子和有机配体自组装而成。以MOFs作为前驱体,在合适的条件下煅烧,无需任何外加模板便可制备多孔金属氧化物。与传统方法相比,该方法具有简便高效、可控性强的优点。然而,以MOFs作为前驱体制备多孔金属氧化物在催化领域尤其是脱硫方向的研究仍处于起步阶段。本论文旨在利用MOFs作为前驱体,探索可控合成铁氧化物材料的制备方法,并将制备的多孔铁氧化物材料应用于COS水解反应和H2S选择性氧化反应。通过详细的物理化学性质表征,探索催化剂形貌、结构与性能的关系,为制备新型高效的多孔铁氧化物催化剂提供指导。主要研究内容和成果如下:(1)采用溶剂热法制备了典型的铁基MOF材料MIL-53(Fe)。以冰醋酸为调控剂对MIL-53(Fe)的形貌进行调控,并以上述MOFs为前驱体在空气中煅烧制备得到一系列具有特殊形貌的Fe203。所得到的Fe203在催化COS水解反应中可一步脱除COS及其水解产物H2S,其中纺锤状的Fe203-3H的催化活性相对较好,这可能是该形貌的催化剂能暴露出更多的活性位点。同时催化剂颗粒大小的差异也可能影响材料的COS水解催化活性。(2)Fe203催化剂对COS水解产物H2S不可逆吸附,使反应不连续,吸附剂需定期再生。为实现对H2S的连续性脱除,进一步探索了由MIL-53(Fe)制备的Fe203催化H2S选择性氧化的性能。发现该材料在H2S选择性氧化反应中表现出较高的H2S转化率和产物S的选择性以及良好的稳定性。(3)以MOFs为前驱体,通过控制焙烧条件,制备了一系列不同形貌的Fe304/C复合材料。其中前驱体中未加冰醋酸制得的样品在COS水解反应中活性最优。这可能与该催化剂的比表面积较大,更有利于吸附反应底物有关。同时该材料在H2S选择性氧化反应也表现出较好的催化性能。