【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種氮化碳負載貴金屬材料的應用，具體涉及氮化碳負載貴金屬材料在揮發性有機物（vocs）催化氧化去除中的應用，屬于大氣污染控制領域。
技術介紹
1、揮發性有機化合物（vocs），因來源廣泛和種類繁多等特點難以治理且對人體健康有巨大影響。室外的vocs主要由燃料燃燒和運輸產生，重點出現在煤化工、天然氣化工等行業，值得注意的是，工藝流程中產生的低碳烷烴，如乙烷，對稱且穩定，其催化轉化是行業內不可忽視的研究重點。
2、目前國內針對排放廢氣已形成了多種vocs治理手段，主流應用技術包括吸收、吸附、生物降解、催化氧化等，其中催化氧化技術因其無二次污染、能耗低、效果好等優勢備受關注，適合處理大風量、低濃度的vocs廢氣，同時催化氧化去除vocs技術也是我國生態環境部的推薦技術之一。但在化工行業生產過程中，除大量vocs的排放外，還會同時伴有大量含硫氣體生成的排放，如硫化氫(h2s)、二氧化硫(so2)、羰基硫(cos)等，這些氣體極大影響了vocs催化劑的活性，通常硫化物體積分數超過5ppm時，催化劑活性受到抑制。因此需要開發一種能高效耐硫催化劑。
3、石墨相氮化碳(g-c3n4)是一種典型的碳基無金屬催化劑，由豐富的碳和氮元素組成，不含昂貴稀有金屬，具有低成本和環境友好的顯著優點，其可持續開發利用的潛力逐漸成為催化和環境等領域的研究熱點。其表面豐富的結構性堿性位可有利于含硫氣體的吸附，進而實現材料的抗硫性能，結合氮化碳材料的抗硫優勢，在其表面進一步通過負載貴金屬，可制備高效耐硫的vocs催化材料。>
技術實現思路
1、本專利技術為了克服現有技術的不足，提供氮化碳負載貴金屬材料在含硫氣氛下vocs催化氧化中的應用，本專利技術制備的氮化碳負載貴金屬材料催化劑能夠在400℃溫度條件下高效地實現含硫氣氛下乙烷氣體催化氧化，具有較好的選擇性和壽命。本專利技術工藝簡單、效率高，有較大的應用前景。
2、本專利技術提供的氮化碳負載貴金屬材料應用于含硫氣氛下vocs氣體的高效去除。
3、上述的應用中，氮化碳負載貴金屬材料催化劑在400℃溫度條件下實現含硫氣氛下vocs氣體100%催化氧化。
4、所述含硫氣體來源于石油化工、煤化工和天然氣化工中至少一種領域產生的vocs氣體。
5、上述的應用中，所述氮化碳材料可以是石墨相氮化碳（g-c3n4）、聚庚嗪酰亞胺(phi)、聚三嗪酰亞胺(pti)中的一種，合成前驅體可以是三聚氰胺，二氰二胺，硫脲，尿素中的任意一種。
6、上述的應用中，所述貴金屬可以為鉑、鈀、銠、鈷的一種或幾種，貴金屬前驅體可以是pt、pd、ph、co的氯化物、硝酸鹽的一種或多種。負載量為0.1-1.0wt%。
7、上述的應用中，所述氮化碳負載貴金屬材料在vocs催化氧化中的反應條件如下：溫度為20~400℃，具體可為20、200、250、300、350、400℃，反應壓力為常壓。
8、本專利技術進一步提供了一種含硫氣氛下vocs催化氧化的方法，包括如下步驟：采用所述氮化碳負載貴金屬材料在含硫氣氛下催化氧化vocs，使vocs轉化為二氧化碳和水。
9、上述的方法中，所述含硫氣體可以是硫化氫（h2s）、二氧化硫（so2）、羰基硫（cos）中的至少一種，濃度可為0~200ppm；vocs氣體的濃度可為0~2000ppm；氧氣的體積百分濃度為10%。
10、上述的方法中，所述催化氧化反應的條件如下：
11、溫度可為20~400℃，具體可為20、200、250、300、350、400℃，反應壓力為常壓。
12、上述的方法中，當所述氮化碳負載貴金屬材料催化氧化所述含硫氣氛中的vocs氣體在催化反應床上進行時，所述氣體的空速可為1000?h-1?~150000?h-1，具體為30000?h-1。
13、本專利技術中，所述常壓為本領域公知的常識，指的是一個大氣壓，即我們平常生活的這個大氣層產生的氣體壓力，一個標準大氣壓為101325?pa。
14、本專利技術的顯著優點在于：
15、氮化碳負載貴金屬材料催化劑能高效地將vocs氣體氧化為二氧化碳和水，在含硫氣氛中(h2s、so2或cos)催化劑保持較高活性。
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1.一種氮化碳負載貴金屬材料在含硫氣氛中VOCs高效催化氧化的應用。
2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述氮化碳材料可以是石墨想氮化碳（g-C3N4）、聚庚嗪酰亞胺(PHI)、聚三嗪酰亞胺(PTI)中的一種，合成前驅體可以是三聚氰胺，二氰二胺，硫脲，尿素中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述貴金屬可以為鉑、鈀、銠、鈷的一種或幾種，貴金屬前驅體可以是Pt、Pd、Ph、Co的氯化物、硝酸鹽的一種或多種。負載量為0.1~1.0wt%。
4.根據權利要求1-3所述應用，其特征在于：所述氮化碳負載貴金屬材料在催化氧化含硫氣氛中乙烷的反應條件如下：溫度為20~400℃，反應壓力為常壓。
5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于：所述含硫氣體來源于石油化工、煤化工和天然氣化工中至少一種領域產生的VOCs氣體。
6.根據權利要求4、5所述方法，其特征在于：VOCs濃度為0~2000ppm，氧氣體積百分濃度為10%。所述含硫氣體為硫化氫、羰基硫、二硫化碳中的至少一種，濃度為0~200ppm。
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【技術特征摘要】
1.一種氮化碳負載貴金屬材料在含硫氣氛中vocs高效催化氧化的應用。
2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述氮化碳材料可以是石墨想氮化碳（g-c3n4）、聚庚嗪酰亞胺(phi)、聚三嗪酰亞胺(pti)中的一種，合成前驅體可以是三聚氰胺，二氰二胺，硫脲，尿素中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述貴金屬可以為鉑、鈀、銠、鈷的一種或幾種，貴金屬前驅體可以是pt、pd、ph、co的氯化物、硝酸鹽的一種或多種。負載量為0.1~1.0wt%。
4.根據權利要求1-3所述應用，其特征在于：所述氮化碳負載貴金屬材料在催化氧化含硫氣氛...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王宇瑄，張鑫，劉文彬，王俊浩，王夢妍，鄒美琳，
申請(專利權)人：中國科學院大學，
類型：發明
國別省市：
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