钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种钛硅复合羰基硫水解催化剂及其制备方法，属于脱硫催化剂技术领域。该钛硅复合羰基硫水解催化剂是TiO2基羰基硫水解催化剂，其中，该钛硅复合羰基硫水解催化剂以聚苯乙烯微球为大孔模板，以P123为介孔模板剂，以可溶性钛盐为催化剂载体前驱物，以可溶性硅为补强剂前驱物，以草酸钾配位溶液为活性组分前驱物。本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂及其制备方法为具有大比表面积的有序孔结构的TiO2基COS水解催化剂，且形成有大孔、介孔和微孔组合的梯级孔结构，该催化剂既可通过大比表面积提高COS水解反应活性及氧化钛抗硫中毒性能，又具有适宜的梯级孔道利于反应产物顺利导出，进一步提高了催化剂使用寿命。

权利要求

1.一种制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂是TiO2基羰基硫水解催化剂，其中，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂以聚苯乙烯微球为大孔模板，以P123为介孔模板剂，以可溶性钛盐为催化剂载体前驱物，以可溶性硅为补强剂前驱物，以草酸钾配位溶液为活性组分前驱物，所述方法包括以下步骤：

(1)提供可溶性钛盐、可溶性硅、聚苯乙烯微球、介孔模板剂P123、草酸钾、草酸、稀盐酸、无水乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和蒸馏水；

(2)将可溶性钛盐溶入到无水乙醇中以制备氧化钛前驱体的溶液；将可溶性硅溶解到稀盐酸、无水乙醇和蒸馏水中来制备硅溶胶；将介孔模板剂P123溶解于无水乙醇中以制备介孔模板剂的溶液；通过对聚苯乙烯微球乳液进行离心和干燥处理以制备聚苯乙烯微球大孔模板；以及通过将脂肪醇聚氧乙烯醚加入到蒸馏水中制成改性水并且将草酸钾和草酸一起加入到所述改性水中，并搅拌使其混合均匀来制备活性组分前驱物草酸钾配位溶液；

(3)混合所述氧化钛前驱体的溶液与所述硅溶胶以获得钛硅复合溶胶；

(4)混合所述钛硅复合溶胶与所述介孔模板剂的溶液以获得一混合溶液；

(5)将所述聚苯乙烯微球大孔模板浸入所述混合溶液并且使所述混合溶液填入所述聚苯乙烯微球大孔模板中，以获得一次复合体；

(6)将所述活性组分前驱物草酸钾配位溶液喷淋加入到所述一次复合体中并且使所述活性组分前驱物草酸钾配位溶液渗透进入所述一次复合体中，以获得二次复合体；

(7)通过两段程序升温焙烧法焙烧所述二次复合体以获得具有梯级孔的钛硅复合羰基硫水解催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，其特征在于，所述可溶性钛盐包括钛酸丁酯、硫酸钛、四氯化钛中的任一项或它们的任意组合；

所述可溶性硅包括正硅酸乙酯、硅酸钾、硅酸钠中的任一种或者它们的任意组合。

3.根据权利要求2所述的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，其特征在于，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂为TiO2/SiO2复合羰基硫水解催化剂，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂为负载有碳酸钾的梯级孔氧化钛基催化剂。

4.根据权利要求1所述的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述可溶性硅为正硅酸乙酯，所述正硅酸乙酯、稀盐酸、无水乙醇、蒸馏水的体积比为4.17：0.38：9.23：1.30。

5.根据权利要求4所述的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(5)之后将所述一次复合体放置于布氏漏斗上进行抽滤以除去所述一次复合体表面上多余的混合溶液，之后将所述一次复合体在预定的温度下干燥。

6.根据权利要求5所述的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述两段程序升温焙烧法焙烧所述二次复合体以获得具有梯级孔的钛硅复合羰基硫水解催化剂样品包括以下步骤：b1)将所述二次复合体置于程序升温马弗炉中进行第一段升温，所述第一段升温的升温速率为1℃/min，由室温升至450℃，并且在此温度下恒温2h，以获得具有大孔和介孔的二次复合体；

b2)将所述具有大孔和介孔的二次复合体进行第二段升温，所述第二段升温的升温速率为5℃/min，由450℃升温至600℃，并在此温度下恒温2h，以在所述大孔和介孔的孔壁上再形成微孔。

7.根据权利要求3所述的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，其特征在于，所述梯级孔氧化钛基催化剂具有大孔、介孔和微孔，所述梯级孔氧化钛基催化剂上的微孔为在所述大孔和介孔形成之后，在所述大孔和介孔的孔道壁上形成的孔隙。

说明书

钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及脱硫催化剂技术领域，尤其涉及一种钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法。

背景技术

[0002] 在含羰基硫的煤制工业原料气中，总有微量的O2存在，而这微量存在的O2在COS转化的过程中，会使水解产物氧化形成硫酸盐，从而导致催化剂活性下降。氧化钛由于其独特的电子结构而具有氧迁移能力，从而表现出在微量的O2气氛中良好的抗硫中毒性能，因此成为羰基硫水解催化剂的一种优良载体。但是，由于氧化钛作为载体具有比表面积小和机械强度低的缺点，因此限制了氧化钛基水解剂在工业上的应用。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法。

[0004] 本发明的一个目的是提供了一种钛硅复合羰基硫水解催化剂。

[0005] 本发明的另一个目的是提供了一种制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法。

[0006] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种钛硅复合羰基硫水解催化剂，其中，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂是TiO2基羰基硫水解催化剂，其中，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂以聚苯乙烯微球为大孔模板，以P123为介孔模板剂，以可溶性钛盐为催化剂载体前驱物，以可溶性硅为补强剂前驱物，以草酸钾配位溶液为活性组分前驱物。

[0007] 具体地，所述可溶性钛盐包括钛酸丁酯、硫酸钛、四氯化钛中的任一项或它们的任意组合；

[0008] 所述可溶性硅包括正硅酸乙酯、硅酸钾、硅酸钠中的任一种或者它们的任意组合。

[0009] 优选地，所述钛硅复合羰基硫水解催化剂为TiO2/SiO2复合羰基硫水解催化剂，[0010] 所述钛硅复合羰基硫水解催化剂为负载有碳酸钾的梯级孔氧化钛基催化剂。

[0011] 优选地，所述梯级孔氧化钛基催化剂具有大孔、介孔和微孔，

[0012] 所述梯级孔氧化钛基催化剂上的微孔为在所述大孔和介孔形成之后，在所述大孔和介孔的孔道壁上形成的孔隙。

[0013] 根据本发明的另一方面，本发明提供了一种制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法，所述方法包括以下步骤：

[0014] (1)提供可溶性钛盐、可溶性硅、聚苯乙烯微球、介孔模板剂P123、草酸钾、草酸、稀盐酸、无水乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和蒸馏水；

[0015] (2)制备氧化钛前驱体的溶液、制备硅溶胶、制备介孔模板剂的溶液、制备聚苯乙烯微球大孔模板以及制备活性组分前驱物草酸钾配位溶液；

[0016] (3)混合所述氧化钛前驱体的溶液与所述硅溶胶以获得钛硅复合溶胶；

[0017] (4)混合所述钛硅复合溶胶与所述介孔模板剂的溶液以获得一混合溶液；

[0018] (5)将所述聚苯乙烯微球大孔模板浸入所述混合溶液并且使所述混合溶液填入所述聚苯乙烯微球大孔模板中，以获得一次复合体；

[0019] (6)将所述活性组分前驱物草酸钾配位溶液喷淋加入到所述一次复合体中并且使所述活性组分前驱物草酸钾配位溶液渗透进入所述一次复合体中，以获得二次复合体；

[0020] (7)通过两段程序升温焙烧法焙烧所述二次复合体以获得具有梯级孔的钛硅复合羰基硫水解催化剂。

[0021] 具体地，在步骤(2)中，所述制备活性组分前驱物草酸钾配位溶液步骤包括：

[0022] a1)将所述脂肪醇聚氧乙烯醚加入到所述蒸馏水中以获得改性水；

[0023] a2)将所述草酸钾和草酸加入到所述改性水中以获得所述活性组分前驱物草酸钾配位溶液。

[0024] 进一步地，在步骤(2)中，所述制备氧化钛前驱体的溶液为将可溶性钛盐溶解到所述无水乙醇中以获得所述氧化钛前驱体的溶液；

[0025] 所述制备硅溶胶为将可溶性硅溶解到稀盐酸、无水乙醇和蒸馏水中以获得硅溶胶；

[0026] 所述制备介孔模板剂的溶液为将介孔模板剂P123溶解到所述无水乙醇中，以获得所述介孔模板剂的溶液；

[0027] 所述制备聚苯乙烯微球模板为通过对聚苯乙烯微球乳液进行离心和干燥处理以获得所述聚苯乙烯微球大孔模板。

[0028] 优选地，在步骤(2)中，所述可溶性硅为正硅酸乙酯，所述正硅酸乙酯、稀盐酸、无水乙醇、蒸馏水的体积比为4.17：0.38：9.23：1.30。

[0029] 进一步地，所述方法还包括在步骤(5)之后将所述一次复合体放置于布氏漏斗上进行抽滤以除去所述一次复合体表面上多余的混合溶液，之后将所述一次复合体在预定的温度下干燥。

[0030] 具体地，在步骤(7)中，所述两段程序升温焙烧法焙烧所述二次复合体以获得具有梯级孔的钛硅复合羰基硫水解催化剂样品包括以下步骤：

[0031] b1)将所述二次复合体置于程序升温马弗炉中进行第一段升温，所述第一段升温的升温速率为1℃/min，由室温升至450℃，并且在此温度下恒温2h，以获得具有大孔和介孔的二次复合体；

[0032] b2)将所述具有大孔和介孔的二次复合体进行第二段升温，所述第二段升温的升温速率为5℃/min，由450℃升温至600℃，并在此温度下恒温2h，以在所述大孔和介孔的孔壁上再形成微孔。

[0033] 本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法至少具备以下优点中的一个：

[0034] (1)本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法为通过尺寸可控的有机物微球作为大孔模板，以氧化硅作为补强剂制备具有大比表面积的有序孔结构的TiO2基COS水解催化剂；

[0035] (2)本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法实现了催化剂既可以通过大的比表面积提高COS水解反应活性及氧化钛的抗硫中毒性能，又具有适宜的梯级孔道利于反应产物的顺利导出，并能够使催化剂表现出在含氧气氛下良好的COS水解转化活性，由此进一步提高了催化剂的使用寿命，同时也降低TiO2基COS水解催化剂的生产成本，从而更利于其在工业上的广泛应用；

[0036] (3)本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法通过将载体前驱物、介孔模板和活性组分前驱物分次浸入聚苯乙烯微球大孔模板中，之后通过草酸钾配位溶液分解在具有大孔和介孔的二次复合体上形成微孔，从而形成了大孔、介孔和微孔组合的梯级孔结构，进而避免了载体制成后以浸渍方式负载活性组分造成的孔道的缩减。

附图说明

[0037] 本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0038] 图1a是根据本发明的实施例一的钛硅复合羰基硫水解催化剂的电镜图；

[0039] 图1b是图1a所示的钛硅复合羰基硫水解催化剂的放大电镜图；

[0040] 图2是根据本发明的实施例一的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法的流程图；

[0041] 图3是本发明的实施例一至实施例三的钛硅复合羰基硫水解催化剂的羰基硫水解曲线对比图。

具体实施方式

[0042] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

[0043] 本发明的发明构思在于：通过尺寸可控的有机物微球作为大孔模板，介孔模板剂与活性组分前驱物调控介孔与微孔以制备微孔、介孔与大孔相结合的梯级孔结构的TiO2基COS水解催化剂，以实现催化剂既具有丰富的微孔以提供反应表面，同时还具有适宜的梯级孔道以利于反应产物的顺利导出；可替代地通过尺寸可控的有机物微球作为大孔模板，介孔模板剂调控介孔，同时采用分解温度高的草酸钾配位溶液为前驱物，将草酸钾配位化合物的分解于大孔模板和介孔模板分解之后进行，使在形成的大孔和介孔的孔壁上再形成微孔，从而形成大孔、介孔和微孔组合的梯级孔结构的TiO2基COS水解催化剂，以实现催化剂既具有丰富的微孔以提供反应表面，同时还具有适宜的大孔、介孔以利于反应产物的顺利导出。

[0044] 另外，或者说本发明通过尺寸可控的有机物微球作为大孔模板，以氧化硅作为补强剂制备具有大比表面积的有序孔结构的TiO2基COS水解催化剂，同时以P123为介孔模板，以草酸钾配位溶液为活性组分前驱物，以期实现催化剂既有大的比表面积以提高反应活性及充分发挥氧化钛的抗硫中毒能力，又具有适宜的梯级孔道利于反应产物的顺利导出，由此进一步提高了催化剂的使用寿命，同时也降低了TiO2基COS水解催化剂的生产成本，从而利于其在工业上的广泛应用。本领域技术人员明白，相比于以浸渍方式负载活性组分的方法，下面详述的本发明的实施例一的方法还能够避免载体制成后以浸渍方式负载活性组分造成的孔道的缩减。

[0045] 本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂是TiO2基羰基硫水解催化剂，该钛硅复合羰基硫水解催化剂以聚苯乙烯微球为模板，以P123(即聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)为介孔模板，以可溶性钛盐为催化剂载体前驱物，以可溶性硅为补强剂前驱物，以草酸钾配位溶液为活性组分。在本发明的一个示例中，聚苯乙烯微球大孔模板通过例如单分散的聚苯乙烯微球乳液获得，且可溶性钛盐包括钛酸丁酯、硫酸钛、四氯化钛中的任一项或它们的任意组合；可溶性硅包括正硅酸乙酯、硅酸钾、硅酸钠中的任一种或者它们的任意组合，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本发明的一种限制。

[0046] 实施例一：

[0047] 如图1a和1b所示，本实施例的钛硅复合羰基硫水解催化剂是有序孔、大比表面积的TiO2/SiO2复合COS水解催化剂，且在钛硅复合羰基硫水解催化剂上具有大孔、介孔和微孔组合的梯级孔结构，该催化剂通过TiO2的抗氧性能和利于反应产物顺利导出的梯级孔道结构的结合体现了该催化剂在含氧气氛下具有高的抗硫中毒性能。

[0048] 如图2所示，其示出了根据本发明的实施例一的制备钛硅复合羰基硫水解催化剂的方法的流程图。该方法包括以下步骤：

[0049] (1)提供可溶性钛盐、可溶性硅、聚苯乙烯微球、介孔模板剂P123、草酸钾、草酸、稀盐酸、无水乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和蒸馏水，其中在本示例中聚苯乙烯微球选用单分散的聚苯乙烯微球乳液，蒸馏水可以选用去离子水替代，当然本领域技术人员应当明白，聚苯乙烯微球还可以采用其它任何适合的形式，而蒸馏水也可以采用其它适合的溶剂进行相应的替代；

[0050] (2)将可溶性钛盐(例如钛酸丁酯)溶入到无水乙醇中以获得氧化钛前驱液，将可溶性硅(例如正硅酸乙酯)、稀盐酸、无水乙醇和蒸馏水按照一定的比例混合以获得硅溶胶，将介孔模板剂P123溶解于无水乙醇中以获得介孔模板剂的溶液，且将例如单分散的聚苯乙烯微球乳液离心6小时之后在30℃下干燥以获得聚苯乙烯微球大孔模板以及制备活性组分前驱物草酸钾配位溶液；

[0051] (3)将氧化钛前驱体的溶液与硅溶胶混合，并用搅拌器搅拌均匀，以获得钛硅复合溶胶；

[0052] (4)将制备的钛硅复合溶胶与介孔模板剂的溶液混合，并用搅拌器搅拌均匀以获得一混合溶液；

[0053] (5)将聚苯乙烯微球大孔模板浸入上述混合溶液并且使混合溶液填入聚苯乙烯微球大孔模板中，以获得一次复合体，之后将该一次复合体放置于布氏漏斗上进行抽滤以除去该一次复合体表面上多余的混合溶液，之后将该一次复合体在预定的温度下干燥；

[0054] (6)将活性组分前驱物草酸钾配位溶液喷淋加入到干燥的一次复合体中并且使活性组分前驱物草酸钾配位溶液渗透进入一次复合体中，以获得二次复合体，然后将该二次复合体在30℃下干燥；

[0055] (7)采用两段程序升温焙烧法形成梯级孔：将干燥后的二次复合体置于程序升温马弗炉中进行第一段升温，第一段升温的升温速率为1℃/min，由室温升至450℃，并且在此温度下恒温2h，形成大孔及介孔；之后进行第二段升温，第二段升温的升温速率为5℃/min，由450℃升温至600℃，并在此温度下恒温2h，使活性组分前驱物分解，在已经形成的大孔及介孔的孔壁上再形成微孔，由此避免了载体制成后以浸渍方式负载活性组分在成的孔道的缩减。之后将形成有大孔、介孔和微孔的梯级孔催化剂自然降温至室温并取出，得到负载有K2CO3(碳酸钾)的梯级孔催化剂样品(即氧化钛基催化剂样品)。

[0056] 在步骤(2)中，作为活性组分前驱物草酸钾配位溶液其分解温度高，能够在大孔模板和介孔模板分解之后再进行化合物分解以形成微孔，同时草酸钾配位溶液能够在与大孔模板和介孔模板发生分解反应时不产生沉淀物，由此使得所形成的微孔不会被堵塞而降低羰基硫水解催化剂的反应活性。具体地，制备活性组分前驱物草酸钾配位溶液步骤包括：

[0057] a1)将脂肪醇聚氧乙烯醚加入到蒸馏水中制成改性水；

[0058] a2)将草酸钾和草酸一起加入到该改性水中，并搅拌使其混合均匀成为活性组分前驱物草酸钾配位溶液。

[0059] 本发明实施例一使用的化学物质材料为：钛酸丁酯、正硅酸乙酯、单分散的聚苯乙烯微球乳液、草酸钾、草酸、稀盐酸、无水乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和蒸馏水；

[0060] (1)制备氧化钛前驱体的溶液

[0061] 量取钛酸丁酯37.25mL±0.01mL，无水乙醇50mL±0.001mL，之后将所量取的钛酸丁酯和无水乙醇置于烧杯中，用搅拌器搅拌至完全溶解，得到浓度为2mol/L的钛溶液，即氧化钛前驱体的溶液。

[0062] (2)制备硅溶胶

[0063] 准确量取11.8mL±0.01mL的正硅酸乙酯，并按照正硅酸乙酯：稀盐酸：无水乙醇：蒸馏水的体积比为4.17:0.38:9.23:1.30量取相应的稀盐酸、无水乙醇与蒸馏水，并将其混合，搅拌使其完全均匀以得到硅溶胶。

[0064] (3)将如上制备的氧化钛前驱体的溶液与硅溶胶混合，用搅拌器搅拌均匀，得到钛硅复合溶胶；

[0065] (4)制备介孔模板剂的溶液

[0066] 准确称取15.00g±0.001g介孔模板剂P123，并将所称取的介孔模板剂P123溶解于30mL±0.01mL无水乙醇中，得到介孔模板剂的溶液；

[0067] (5)将如上所制备的钛硅复合溶胶与介孔模板剂的溶液混合，用搅拌器搅拌均匀得到混合溶液；

[0068] (6)取650mL±0.01mL单分散聚苯乙烯微球乳液离心6小时，之后将离心所得的固化物在30℃下干燥得到聚苯乙烯微球大孔模板；

[0069] (7)将聚苯乙烯微球大孔模板浸入上述混合溶液中，并使混合溶液填充进入聚苯乙烯微球大孔模板中形成一次复合体，之后将该一次复合体取出，在布氏漏斗上进行抽滤，以除去一次复合体表面多余的液体，然后将该一次复合体在30℃下干燥；

[0070] (8)制备活性组分前驱物草酸钾配位溶液

[0071] 准确称取0.49g±0.001g的脂肪醇聚氧乙烯醚到100mL±0.01mL的蒸馏水中，制成改性水；之后准确称取1.95g±0.001g的K2C2O4(草酸钾)和0.48g±0.001g的H2C2O4(草酸)一起加入到体积为7.5mL±0.01mL的改性水中，并搅拌使其混合均匀成为草酸钾配位溶液；

[0072] (9)将草酸钾配位溶液喷淋加到一次复合体中，并使该草酸钾配位溶液渗透进入一次复合体中以获得二次复合体，然后将二次复合体在30℃下干燥；

[0073] (10)采用两段程序升温焙烧法形成梯级孔：将干燥后的二次复合体置于程序升温马弗炉中，第一段升温速率设定为1℃/min，由室温升至450℃，并在此温度下恒温2h，形成大孔及介孔；第二段升温速率设定为5℃/min，由450℃升温至600℃，并在此温度下恒温2h，使活性组分前驱物分解，在已经形成的大孔及介孔孔道壁上再形成微孔，之后自然降温至室温并取出，得到负载K2CO3的梯级孔催化剂样品(即氧化钛基催化剂样品)。

[0074] 实施例二：

[0075] 本发明实施例二使用的化学物质材料为：钛酸丁酯、正硅酸乙酯、单分散聚苯乙烯微球乳液、稀盐酸、无水乙醇和蒸馏水；

[0076] (1)制备氧化钛前驱体的溶液

[0077] 量取钛酸丁酯37.25mL±0.01mL，无水乙醇50mL±0.001mL，之后将所量取的钛酸丁酯和无水乙醇置于烧杯中，用搅拌器搅拌至完全溶解，得到浓度为2mol/L的钛溶液，即氧化钛前驱体的溶液。

[0078] (2)制备硅溶胶

[0079] 准确量取11.8mL±0.01mL的正硅酸乙酯，并按照正硅酸乙酯：稀盐酸：无水乙醇：蒸馏水的体积比为4.17:0.38:9.23:1.30量取相应的稀盐酸、无水乙醇与蒸馏水，并将其混合，搅拌使其完全均匀以得到硅溶胶。

[0080] (3)将如上制备的氧化钛前驱体的溶液与硅溶胶混合，用搅拌器搅拌均匀，得到钛硅复合溶胶；

[0081] (4)制备介孔模板剂的溶液

[0082] 准确称取15.00g±0.001g介孔模板剂P123，并将所称取的介孔模板剂P123溶解于30mL±0.01mL无水乙醇中，得到介孔模板剂的溶液；

[0083] (5)将如上所制备的钛硅复合溶胶与介孔模板剂的溶液混合，用搅拌器搅拌均匀得到混合溶液；

[0084] (6)取650mL±0.01mL单分散聚苯乙烯微球乳液离心6小时，之后将离心所得的固化物在30℃下干燥得到聚苯乙烯微球大孔模板；

[0085] (7)将聚苯乙烯微球大孔模板浸入上述混合溶液中，并使混合溶液填充进入聚苯乙烯微球大孔模板中形成一次复合体，之后将该一次复合体取出，在布氏漏斗上进行抽滤，以除去一次复合体表面多余的液体，然后将该一次复合体在30℃下干燥；

[0086] (8)采用焙烧法形成孔：将干燥后的一次复合体置于程序升温马弗炉中，第一段升温速率设定为1℃/min，由室温升至450℃，并在此温度下恒温2h，形成大孔及介孔，之后自然降温至室温并取出，即获得实施例二的氧化钛基催化剂样品。

[0087] 实施例三：

[0088] 本发明实施例三使用的化学物质材料为：钛酸丁酯、正硅酸乙酯、单分散聚苯乙烯微球乳液、碳酸钾、稀盐酸、无水乙醇和蒸馏水；

[0089] (1)制备氧化钛前驱体的溶液

[0090] 量取钛酸丁酯37.25mL±0.01mL，无水乙醇50mL±0.001mL，之后将所量取的钛酸丁酯和无水乙醇置于烧杯中，用搅拌器搅拌至完全溶解，得到浓度为2mol/L的钛溶液，即氧化钛前驱体的溶液。

[0091] (2)制备硅溶胶

[0092] 准确量取11.8mL±0.01mL的正硅酸乙酯，并按照正硅酸乙酯：稀盐酸：无水乙醇：蒸馏水的体积比为4.17:0.38:9.23:1.30量取相应的稀盐酸、无水乙醇与蒸馏水，并将其混合，搅拌使其完全均匀以得到硅溶胶。

[0093] (3)将如上制备的氧化钛前驱体的溶液与硅溶胶混合，用搅拌器搅拌均匀，得到钛硅复合溶胶；

[0094] (4)制备介孔模板剂的溶液

[0095] 准确称取15.00g±0.001g介孔模板剂P123，并将所称取的介孔模板剂P123溶解于30mL±0.01mL无水乙醇中，得到介孔模板剂的溶液；

[0096] (5)将如上所制备的钛硅复合溶胶与介孔模板剂的溶液混合，用搅拌器搅拌均匀得到混合溶液；

[0097] (6)取650mL±0.01mL单分散聚苯乙烯微球乳液离心6小时，之后将离心所得的固化物在30℃下干燥得到聚苯乙烯微球大孔模板；

[0098] (7)将聚苯乙烯微球大孔模板浸入上述混合溶液中，并使混合溶液填充进入聚苯乙烯微球大孔模板中形成一次复合体，之后将该一次复合体取出，在布氏漏斗上进行抽滤，以除去一次复合体表面多余的液体，然后将该一次复合体在30℃下干燥；

[0099] (8)采用高温焙烧法去除大孔及介孔模板

[0100] 将干燥后的一次复合体置于程序升温马弗炉中，升温速率设定为1℃/min，由室温升温至450℃，并在此温度下保温2h，之后自然降温至室温后取出，得到所需有序大孔及介孔的材料。

[0101] (9)碱浸渍

[0102] 准确称取1.5744g的K2CO3，加入体积为7.35mL的蒸馏水中，搅拌使其混合均匀成为碳酸钾溶液；之后称取如上制备的有序大孔材料10g浸渍于所配置的碳酸钾溶液中，并置于真空干燥箱内，在温度30℃、压力-0.1kPa的条件下浸渍24h之后取出。

[0103] (10)将经碱浸渍后的样品置于高温炉内，使升温速率10℃/min，N2流量50mL/min，并由室温升至500℃，恒温1h，之后自然降温至室温，得到负载K2CO3的有序大孔和介孔催化剂样品，之后隔绝空气保存，待用。

[0104] 在制备得到实施例一至实施例三的钛硅复合羰基水解催化剂后，可以对各个实施例的钛硅复合羰基水解催化剂样品进行检测、分析和表征，该检测、分析和表征氧化铝催化剂的方法为：

[0105] a1用氮吸附仪进行对本发明的实施例一至实施例三的催化剂比表面积分析。该分析结果如表1所示，实施例二为只加有大孔及介孔模板且未采用草酸钾配位溶液进行焙烧法获得的钛基载体样品，实施例三为在实施例二的基础上通过采用浸渍方法浸渍K2CO3的钛基羰基硫水解催化剂样品。参见下述的表1。

[0106] 表1本发明的实施例一至实施例三的织构参数对比表

[0107]

[0108]

[0109] 由表1可知，实施例二的钛基载体样品的比表面积为137.3m2/g，总孔容为0.4219mL/g，微孔孔容为0.05367mL/g；实施例三的钛基羰基硫水解催化剂样品的比表面积为112.3m2/g，总孔容为0.3672mL/g，微孔孔容为0.04591mL/g。相比，本发明的实施例一的钛硅复合羰基硫水解催化剂的比表面积为147.1m2/g，总孔容为0.4589mL/g，微孔孔容为
0.05961mL/g。由此可以看出，本发明的实施例一的钛硅复合羰基硫水解催化剂的比表面积最大，且含有丰富的微孔和具有能够利于反应物导出的大孔和介孔。

[0110] a2用微反-色谱装置进行氧气气氛下催化性能评价。如图3所示，在相对湿度为14.3％，空速1.6万h-1，COS浓度为800mg/m3，O2浓度为2％，且水解温度为70℃的条件下对羰基硫进行脱除，本发明的实施例一的钛硅复合羰基硫水解催化剂对羰基硫转化率高达99％以上，且能够持续12h以上。而实施例二和实施例三的羰基硫水解催化剂在转化率和持续时间上均不如实施例一的钛硅复合羰基硫水解催化剂，而且由于实施例二的催化剂样品没有活性组分，只是载体，因此对羰基硫的转化率低于实施例一和实施例三。

[0111] 通过上述分析可知，实施例一的方法相比于实施例三的方法，可以避免在载体制成后以浸渍方式负载活性组分造成的孔道的缩减。

[0112] 在对所制备的钛硅复合羰基硫水解催化剂进行储存时，需要将所制备的有序多孔的钛硅复合羰基硫催化剂储存于棕色透明的玻璃容器中，并密闭避光储存，且置于阴凉、干燥、洁净环境，同时还要防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀，优选地储存温度为20℃，相对湿度≤10％。

[0113] 本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法至少具备以下优点中的一个：

[0114] (1)本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法为通过尺寸可控的有机物微球作为大孔模板，以氧化硅作为补强剂制备具有大比表面积的有序孔结构的TiO2基COS水解催化剂；

[0115] (2)本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法实现了催化剂既可以通过大的比表面积提高COS水解反应活性及氧化钛的抗硫中毒性能，又具有适宜的梯级孔道利于反应产物的顺利导出，并能够使催化剂表现出在含氧气氛下的良好的COS水解转化活性，由此进一步提高了催化剂的使用寿命，同时也降低TiO2基COS水解催化剂的生产成本，从而更利于其在工业上的广泛应用；

[0116] (3)本发明所提供的钛硅复合羰基硫水解催化剂的制备方法通过将载体前驱物、介孔模板和活性组分前驱物分次浸入聚苯乙烯微球大孔模板中，之后通过草酸钾配位溶液分解在具有大孔和介孔的二次复合体上形成微孔，从而形成了大孔、介孔和微孔组合的梯级孔结构，进而避免了载体制成后以浸渍方式负载活性组分造成的孔道的缩减。

[0117] 虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。