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我国每年车用汽油的消耗量巨大，汽油中硫化物燃烧生成的气体严重污染环境，世界各国的汽油标准朝着无硫汽油的方向发展。ZSM-5分子筛膜脱硫是一种新型的脱硫技术，改性后能提高脱硫性能。 本文采用二次水热合成法制备出硅铝比为100的ZSM-5分子筛膜，考察了Cd2+、Mg2+和Ce3+改性对ZSM-5分子筛膜脱硫性能的影响，用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对改性后的分子筛膜进行表征。 利用分子尺寸选择机理和π络合作用机理，用负载镉离子的ZSM-5分子筛膜脱除模拟汽油中噻吩类硫化物。Cd2+浓度为0.2mol/L时膜脱除噻吩类硫化物效果最佳。经过三次脱硫实验后，ZSM-5分子筛膜对噻吩和苯并噻吩的脱除率分别为85％和88％。ZSM-5分子筛膜对噻吩和苯并噻吩的脱除能力是有限的，而且硫化物的浓度对ZSM-5分子筛膜的脱硫率是有影响的，脱硫率随着硫化物浓度的减小而降低。镉离子改性后的ZSM-5分子筛膜稳定脱硫能持续32小时，再生后ZSM-5分子筛膜脱硫性能良好。 用负载镁离子的ZSM-5分子筛膜脱除模拟汽油中噻吩类硫化物。负载Mg2+浓度为0.2mol/L时膜脱除噻吩类硫化物效果最佳。根据软硬酸碱理论，由于噻吩和苯并噻吩都属于软碱，而Mg2+属于硬酸，Cd2+属于软酸，Cd2+更容易与噻吩和苯并噻吩反应结合。负载Mg2+没有负载Cd2+的ZSM-5分子筛膜脱硫性能好。经过三次脱硫实验后，ZSM-5分子筛膜对噻吩和苯并噻吩的脱除率分别为77.5％和81.5％，与负载Cd2+的ZSM-5分子筛膜脱硫效果相差不是很多。Mg2+改性后的ZSM-5分子筛膜对2-MT的脱除率为57％，介于TP和BT之间，这是由于苯并噻吩分子直径最大，噻吩直径最小。三次脱硫实验后，Mg2+改性的ZSM-5分子筛膜对TP和2-MT的脱除率分别为75％和79％。 用负载铈离子的ZSM-5分子筛膜脱除模拟汽油中噻吩类硫化物。脱硫效果介于镉离子和镁离子改性之间，铈离子和噻吩类硫化物是以S-M配位方式结合，和络合作用相比，S-M配位作用力更大。单次脱除模拟汽油中的噻吩和苯并噻吩双组分硫化物，ZSM-5分子筛膜经过铈离子改性后的脱硫率为61％和65％，略高于镁离子，但都远低于镉离子改性后的脱硫率。三次实验后，噻吩和苯并噻吩的脱除率分别为82.5％和84％，和负载镉离子ZSM-5分子筛膜两次实验后的脱硫效果差不多。