一种多级孔结构氮掺杂碳催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种多级孔结构氮掺杂碳催化剂及其制备方法和应用，属于功能材料和环境催化技术领域。本发明专利技术的多级孔结构氮掺杂碳催化剂的制备方法包括如下步骤：将氮碳的前驱体化合物和熔盐模板混合后经过充分研磨，然后在惰性气氛下进行高温焙烧，洗涤，干燥，即得。该制备方法采用机械研磨的方式，无需加入有机溶剂，不会对环境造成危害即绿色环保；焙烧后的洗涤步骤可提高催化剂的比表面积并丰富多级孔道结构；进而促进反应物在催化剂床层上的传质效率，提高催化性能；本发明专利技术的多级孔结构氮掺杂碳催化剂的制备条件温和，生产成本低廉，具有优异的抗水蒸汽以及适用于高氧/硫比反应条件，非常适用于复杂工况下硫化氢的催化脱硫。硫。硫。

【技术实现步骤摘要】
一种多级孔结构氮掺杂碳催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于功能材料和环境催化领域，具体涉及一种多级孔结构氮掺杂碳催化剂的制备方法及其在催化硫化氢选择性氧化脱除反应中的应用。

技术介绍

[0002]众所周知，在许多重要的工业过程中如石油炼制、天然气开采、沼气净化等，H2S是造成管道腐蚀和催化剂中毒的最具毒性和恶臭的气体之一。当浓度超过700ppm时，甚至造成人员死亡。因此需要进行脱硫处理以达到排放要求，同时考虑将H2S转化成单质硫，既能实现硫磺资源化利用又能避免造成二次污染。克劳斯法是工业中应用最广泛的H2S脱除工艺。然而，受热力学限制导致H2S不完全转化。因此经过改进的超级克劳斯工艺即H2S选择性催化转化工艺以操作简单、硫回收率高、应用范围广而受到广泛关注。超级克劳斯工艺的主要反应如下：
[0003][0004]2H2S+3O2→
2SO2+2H2O(2)
[0005]该工艺中反应(1)是主反应，无热力学限制，因此H2S可以达到相对较高的转化率；而反应(2)是副反应，放热大，氧耗高，且产生副产物SO2是形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级孔结构氮掺杂碳催化剂的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)将富含氮碳的前驱体和模板剂按照一定的比例混合，研磨均匀，得到固体粉末；(2)将步骤(1)所得的固体粉末在惰性气氛下升温至500～1000℃，保持2～12h，得到固体产物；(3)将步骤(2)所得的固体产物经过洗涤，过滤，干燥，得到多级孔结构氮掺杂碳催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述前驱体选自聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、明胶中的一种或二种以上的组合，所述模板剂选自钠、钾、钙的氯化盐、硝酸盐、硫酸盐中的一种或二种以上的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述模板剂与前驱体的重量比为0.01
‑
0.8，优选为0.1
‑
0.5。4.根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岳峰，张兴帅，许驰，李世艳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：