一种镁基硫高值化催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种镁基硫高值化催化剂及其制备方法和应用，属于材料制备及环境催化的技术领域，以纳米花簇状氮碳聚合物为载体，Mg以单原子Mg‑NX化学键键合的形式分散在该载体上。本发明专利技术提供的镁基高值化催化剂具有高的比表面积和孔容积，利用Mg‑NX化学配位的作用在氮碳载体上键合Mg原子，可实现对催化剂电子结构和表面性质的调控和优化，在H2S亲核加成芳腈基化合物为硫代苯甲酰胺类产品和H2S还原芳硝基化合物为苯胺类产品的反应中均呈现出高的催化活性和产品选择性。本发明专利技术可实现H2S源头高效脱除和H2S的高值化利用，相比MgO、h‑BN、g‑C3N4等传统的催化剂拥有更好的性能且不易发生硫中毒，可循环使用，有机底物适用性广，有巨大的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备及环境催化的，具体涉及一种镁基硫高值化催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、硫化氢（h2s）是石油、煤和天然气开采和利用过程伴生的剧毒气体，例如，在以煤为原料的生产过程中含有约2 g/nm3的硫化物（h2s、cos等）年需处理总硫量（以so2计）高达~2300万吨。它们的存在其不仅会腐蚀管道和化工生产设备，使下游催化剂中毒而失活，还会严重污染环境并危害人体健康。其中，cos通过水解反应（cos+h2o→co2+h2s）生成h2s和co2。同时，产生的h2s再与原料气伴生的h2s采用高效的处理工艺进行脱除。现行h2s处理较为成熟的技术是克劳斯（claus）工艺。但该工艺只能将h2s催化转化为附加值较低的硫磺和硫酸，而含有的h元素则被转化为h2o被作为废水排放，不仅污染环境，而且还损失了大量宝贵的氢资源。为此，迫切需要开发原子经济利用h2s并实现h2s高值化利用的新技术和新材料。

2、原理上，如果将h2s同时作为h和s的原料，构筑新的化学反应体系和相适应的新型高效催化剂，原子经济利用h2s直接作为“供氢剂”和“供硫剂”合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镁基硫高值化催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含氮前驱体为三聚氰胺、尿素、二聚氰胺、硫脲、单氰胺中的至少一种；所述的含氰酸前驱体为三聚氰酸、三聚硫氰酸中的至少一种；含氮前驱体和含氰酸前驱体的摩尔比为1:1~1.5。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的镁源为氯化镁、碳酸镁、硫酸镁、乙二胺四乙酸镁盐、氢氧化镁、柠檬酸镁、乳酸镁、苹果酸镁、牛磺酸镁、L-苏糖酸镁、甘氨酸镁中的至少一种；镁源和含氮前驱体的质量比为1:20~40。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的溶...

【技术特征摘要】

1.一种镁基硫高值化催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含氮前驱体为三聚氰胺、尿素、二聚氰胺、硫脲、单氰胺中的至少一种；所述的含氰酸前驱体为三聚氰酸、三聚硫氰酸中的至少一种；含氮前驱体和含氰酸前驱体的摩尔比为1:1~1.5。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的镁源为氯化镁、碳酸镁、硫酸镁、乙二胺四乙酸镁盐、氢氧化镁、柠檬酸镁、乳酸镁、苹果酸镁、牛磺酸镁、l-苏糖酸镁、甘氨酸镁中的至少一种；镁源和含氮前驱体的质量比为1:20~40。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、三乙醇胺、二乙胺、去离子水、异丙胺、乙醇、甲醇、乙二醇中...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷淦昌，江莉龙，沈丽娟，詹瑛瑛，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：