一种谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108097229A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711384206.9B01J35/10(2006.01)(22)申请日2017.12.20C07C17/08(2006.01)C07C21/06(2006.01)(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人李瑛蓝国钧唐浩东韩文锋刘化章(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人黄美娟王兵(51)Int.Cl.B01J21/18(2006.01)B01J27/24(2006.01)B01J32/00(2006.01)B01J23/46(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明提供了一种谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料及其制备方法与应用。制备方法为将谷朊粉和模板剂混合，加入等吸水体积容量的水，搅拌均匀后挤压成型，放置后干燥，干燥后再置于管式炉中，在惰性气氛保护下，采取两步程序升温炭化的方式，第一步在较低温度下进行；第二步在高温下进一步炭化成刚性的炭骨架，再去除模板剂，洗涤，烘干，即得所述炭材料。本发明谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料具有灰分低，孔隙率发达，中孔比例高，含有丰富的活性硫物种和氮物种及方便成型等特点，且制备工艺简单，操作安全、环保。本发明谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料在电石法制氯乙烯的反应中表现出优异的催化活性和稳定性，可直接作为无汞催化剂或者无汞催化剂的载体使用。CN108097229ACN108097229A权利要求书1/1页1.一种谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料，其特征在于所述材料按以下制备方法制备：(1)将谷朊粉和模板剂混合，研磨均匀得到混合物料，加入水使所述的混合物料搅拌均匀制成软材后挤压成型，然后在5～40℃下放置4～12h，接着放入烘箱中干燥，得到谷朊粉基硫氮共掺杂炭前体；所述的模板剂为下列纳米级的化合物之一或一种以上任意比例的混合：二氧化硅、氧化镁、氧化锌、碳酸钙、氯化锌、草酸锌或碳酸氢铵；所述谷朊粉与模板剂的质量比为0.1～50：1；(2)将步骤(1)所得谷朊粉基硫氮共掺杂炭前体放置在管式炉中，采取两步程序升温炭化的方式，第一步在较低温度下进行；第二步在高温下进一步炭化成刚性的炭骨架，即在惰性气氛保护下，以1～10℃/min的速率从室温升温160-300℃，恒温处理0.5-3h，然后再程序升温到600-1000℃，恒温处理l～5h，得到炭化料；(3)将步骤(2)所得炭化料去除模板剂，然后用去离子水洗涤至中性，烘干，即得所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料。2.如权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料，其特征在于：步骤(1)中所述挤压成型为采用挤条机、压片机或者适用于任何软物料成型的方法进行挤条、压片或做成其他的形状。3.如权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料，其特征在于：步骤(1)中所述水的加入量为每1g谷朊粉加水0.5mL。4.如权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料，其特征在于：步骤(1)所述干燥的温度为80～120℃，干燥时间为8～15h。5.如权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料，其特征在于：步骤(3)中所述去除模板剂去除方法为采用体积分数1％～10％的稀盐酸溶液、体积分数1％～10％的氢氟酸溶液或者质量分数1％～10％的氟化氢铵溶液浸泡8～24h。6.如权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料作为无汞催化剂在乙炔氢氯化制备氯乙烯反应中的应用。7.如权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料作为催化剂载体的应用。8.如权利要求7所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料作为贵金属催化剂载体在精细化学品加氢反应的应用。9.如权利要求7所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料作为无汞催化剂载体在乙炔氢氯化制备氯乙烯的反应中应用。10.一种由权利要求1所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料作为载体制备的无汞催化剂，其特征在于所述无汞催化剂按如下方法制备：室温下，采用等体积浸渍法，将所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料作为载体浸渍于活性组分溶液中12～24h，之后在80～110℃下干燥12～24h，完成活性组分的负载，得到无汞催化剂；所述活性组分溶液中所含活性组分与谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料的质量比为0.05～6.5：100；所述活性组分为氯金酸、三氯化钌、氯化铜或氯化汞；所述的活性组分溶液由活性组分溶于2.0M的HCl溶液中配制而成。2CN108097229A说明书1/6页一种谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料及其制备方法与应用(一)技术领域[0001]本发明涉及一种硫氮共掺杂炭材料及其制备方法与应用，所述的谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料可以直接用作电石法氯乙烯无汞催化剂或者