本发明涉及的是工业废气处理和环保催化材料领域，具体涉及一种用于常温催化氧化处理vocs的催化剂、制备方法及应用。
背景技术：
1、近年来，我国雾霾问题日益严峻，严重影响了人体健康和社会和谐发展。雾霾主要由大气中较高浓度的气溶胶造成，包括大量的有机气溶胶，而挥发性有机物(vocs)则是形成有机气溶胶的重要前驱体。在石化、煤化工、油类存储、运输和销售过程，以及涂料、油墨、胶粘剂等生产和使用过程，都会产生大量的vocs。因此加强工业有机废气治理技术的研究和示范应用迫在眉睫。
2、目前针对挥发性有机物的处理方法主要有吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法、低温等离子体氧化、生物净化、光催化技术等。其中最有前景的vocs治理技术为催化氧化技术，由于催化氧化的经济和技术优势，研究人员一直致力于催化氧化过程高性能催化剂的研究。然而，对于化工装置现场检修废气、包装灌装仓储废气、恶臭废气等，由于本身有机物浓度极低基本无热值，造成使用催化氧化需要较高的能耗，如何实现常温下低浓度vocs的降解尤为关键。
技术实现思路
1、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于常温催化氧化处理vocs的催化剂、制备方法及应用。
2、本发明的第一个目的在于提供一种常温催化氧化催化剂。所述催化剂具有较高的催化活性和稳定性，可以大幅降低vocs催化转化温度，实现低能耗下vocs的有效处理。
3、本发明的第二个目的在于提供所述催化剂的制备方法。
4、本发明的第三个目的在于提供所述催化剂用于常温处理vocs废气的方法，所述处理方法简单易行，适用范围广，能对低浓vocs进行有效处理，并有效减少二次污染。
5、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
6、一方面，本发明提供一种常温催化氧化处理vocs的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
7、1)将活性炭研磨成细粉后过筛，过筛后的粉末加入至醇液中，超声处理得到载体分散液；
8、2)将2-噻唑胺溶液加入至活性金属盐溶液中，超声处理得到前驱体混合液；
9、3)将前驱体混合液加入载体分散液中低温真空浸渍，辅助以超声，浸渍结束后过滤、两段煅烧，得到粉末催化剂；
10、4)向粉末催化剂中加入粘结剂和水，混合均匀，然后挤压成型，两段煅烧得到常温催化氧化催化剂。
11、本发明所述载体为传统的水蒸气活化活性炭，具有很大的比表面积以及疏松的多孔结构，同时因其ph呈中性，活性金属结合不易脱落，非常适合作为催化剂载体使用。
12、进一步地，所述步骤1)过筛的目数为100～200目，所述醇液为乙醇、乙二醇和丙二醇的一种或多种，所述过筛后的粉末与醇液添加质量比为1：(1～2)，所述超声处理的超声条件为：超声频率为80～120hz，超声处理时间为1～2h。
13、进一步地，所述步骤2)中活性金属盐溶液为镍、铜盐溶液的一种或两种，所述镍盐和铜盐选自硝酸镍、氯化镍、硝酸铜和氯化铜；
14、优选地，所述步骤2)中活性金属盐溶液采用硝酸镍和硝酸铜，金属盐溶液浓度以金属浓度计，硝酸镍溶液浓度为1～3wt％，优选1.5～2wt％，硝酸铜溶液浓度为1～4wt％，优选2～3wt％；所述步骤2)中活性金属盐溶液的质量用量为活性炭细粉质量的0.2-0.8倍。
15、所述2-噻唑胺溶液浓度为1～2wt％(以氮元素计)，2-噻唑胺溶液的用量为溶液与活性炭细粉的质量比，为(0.001～0.004):1。
16、所述步骤2)中超声条件为：超声频率为80～120hz，超声处理时间为1～2h。
17、本发明中，所述步骤3)中前驱体混合液与载体分散液的质量用量比为(0.067～0.402)：1。
18、进一步地，步骤3)所述的低温真空浸渍的条件为：浸渍时间1～2h，温度控制在0～5℃，抽真空压力2～10kpa，每20min补入一次惰性气体至常压，所述惰性气体优选氮气；所述超声频率为80～120hz。所述煅烧工艺中煅烧的氛围为惰性气体氛围，优选氮气，一段煅烧温度为150～250℃，优选180～220℃，煅烧时间3～5h，升温速率5℃/min，二段煅烧为450℃～650℃，优选500℃～600℃，升温速率5℃/min。
19、低温浸渍有效防止活性金属聚集，活性金属得以有效分散。真空浸渍可有效将活性炭孔道占据的气体分子排出，有利于活性金属的孔道占据。
20、进一步地，步骤4)所述的混合比例为粉末催化剂：粘合剂：水的质量比＝1：(0.01～0.1)：0.05，优选1：(0.03～0.05)：0.05，煅烧氛围为惰性气体氛围，优选氮气，煅烧温度一段为150～250℃，优选180～220℃，煅烧时间3～5h，升温速率5℃/min，二段为300℃～450℃，优选350℃～400℃，升温速率5℃/min。
21、本发明中，所述步骤4)中粘合剂选自羧甲基纤维素。通过添加粘合剂挤出成型，较大提升了催化剂的强度，使得催化剂在气液冲击下保持较优的稳定性。
22、另一方面，本发明提供了通过上述方法制备的常温催化氧化处理vocs的催化剂。
23、第三方面，本发明还提供一种本发明所述的催化剂在常温下催化氧化处理vocs废气的应用，工艺路线如下：
24、将所述催化剂装填至反应器中，控制废气vocs浓度＜300mg/m3，优选＜200mg/m3，空速500～4000h-1,优选1000～2000h-1进入反应器中，于0～60℃，优选20～40℃下进行反应；
25、vocs废气进入反应器中，与错流下来的含双氧水或次氯酸钠溶液在催化剂层中进行接触，催化剂中镍、铜等活性组分分解双氧水或次氯酸钠产生强氧化性羟基自由基(·oh)，·oh氧化降解vocs分子，降解后的废气进行排空。控制氧化剂h2o2浓度0.2％～0.4％，naclo浓度0.3％～0.6％，液气比要求≥2l/m3，水相ph控制9～11；
26、本发明的应用方法中，可以在本领域公知的任意反应器中进行常温催化氧化处理vocs废气，优选固定床反应器，更优选塔设备。
27、本发明的积极效果在于：
28、1)利用活性炭合成常温催化氧化催化剂，提升催化剂比表面积和多孔结构，有利于催化剂对vocs分子的捕捉；
29、2)低温真空浸渍工艺有效提升活性金属分散度，协同氮掺杂保证在极高的分散度下金属不易团簇，硫掺杂降低了vocs在活性炭孔道的脱附能量壁垒，提升催化剂运行稳定性；
30、3)本发明vocs处理工艺简单，反应温度温和，能耗极低，具备大范围应用的前景。
1.一种常温催化氧化处理vocs的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)过筛的目数为100～200目，所述醇液为乙醇、乙二醇和丙二醇的一种或多种，所述过筛后的粉末与醇液添加质量比为1：(1～2)，所述超声处理的超声条件为：超声频率为80～120hz，超声处理时间为1～2h。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中活性金属盐溶液为镍、铜盐溶液的一种或两种，优选镍盐和铜盐为硝酸镍、氯化镍、硝酸铜和氯化铜，更优选为硝酸镍和硝酸铜。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中活性金属盐溶液的质量用量为活性炭细粉质量的0.2-0.8倍；所述2-噻唑胺溶液浓度为1～2wt％(以氮元素计)，2-噻唑胺溶液的用量为溶液与活性炭细粉的质量比，为(0.001～0.004):1。
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中前驱体混合液与载体分散液的质量用量比为(0.067～0.402)：1。
6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧工艺中一段煅烧温度为150～250℃，优选180～220℃，煅烧时间3～5h，升温速率5℃/min，二段煅烧为450℃～650℃，优选500℃～600℃，升温速率5℃/min。
7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述的混合比例为粉末催化剂：粘合剂：水的质量比＝1：(0.01～0.1)：0.05，优选1：(0.03～0.05)：0.05。
8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述煅烧氛围为惰性气体氛围，优选氮气，煅烧温度一段为150～250℃，优选180～220℃，煅烧时间3～5h，升温速率5℃/min，二段为300℃～450℃，优选350℃～400℃，升温速率5℃/min。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的常温催化氧化处理vocs的催化剂。
10.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的常温催化氧化处理vocs的催化剂在常温下催化氧化处理vocs废气的应用。