[发明专利]一种谷朊粉基硫氮共掺杂炭材料及其制备方法与应用

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。

主权项

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。