本发明属于环境污染治理领域，具体涉及一种具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂的应用，用于氯代芳烃类污染物的氧化降解。
背景技术：
1、垃圾焚烧烟气中高毒性多氯代二苯并对二恶英(pcdds)和二苯并呋喃(pcdfs)等氯代芳烃(pcahs)类污染物具有生物累积性和潜在的致癌性，严重危害环境质量和人类健康，其高效净化引起公众的极大关注。催化氧化技术可将pcahs在较低温度下降解为无毒产物(如co2、h2o)，常用的催化材料包括贵金属(如pt，pd，ru)和过渡金属氧化物(如mnox，wox，ceox)等。然而，由于氯(cl)的高电负性，含氯物种很容易吸附在催化剂表面的亲电位点上(如贵金属表面或过渡金属表面氧空位)，累积的cl会导致催化剂氯化、抑制污染物的充分氧化，因此提升催化剂的抗氯稳定性至关重要。
2、抗氯稳定性催化剂设计的关键在于表面氯物种的有效脱除。钌(ru)基催化剂可发生deacon反应(cl-+o2→cl2+h2o)将无机氯或游离氯变为氯气，或可避免氯物种对催化剂毒化。然而，目前已报道的多相贵金属催化剂载量一般较高(>1wt％)且金属原子利用率较低(多聚集为纳米颗粒)，限制其广泛应用。单原子催化剂(sac)兼具均相催化剂高活性和非均相催化剂易回收优势，成为各种催化反应中的研究前沿。因此，开发具备优异的抗氯中毒能力及催化活性的高分散ru基单原子催化剂以实现氯代芳烃低成本净化具有重要研究价值。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂的应用，该催化剂通过富氧空位过渡金属氧化物负载高分散ru获得，命名为ru sac，以典型的pcahs模型化合物——邻二氯苯(o-dcb)为例测试其低温活性及抗氯稳定性，通过ru与载体协同作用调控使得ru sac上ru高度分散，且ru sac在ru实际载量低于1wt％并高于0.1wt％情况下仍可保证较高低温活性：(1)o-dcb转化率初始达到90％时的反应温度t90<200℃；(2)ru sac具备较高抗氯稳定性：稳定性温度下o-dcb转化率保持90％以上的时间不低于500min。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：
3、第一方面，本发明提供一种具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂的应用，用于氯代芳烃污染物的降解，所述ru基单原子催化剂的制备过程是：
4、将过渡金属氧化物分散在去离子水中获得悬浮液；
5、将ru前体溶液滴入上述悬浮液中，搅拌均匀并老化；
6、过滤掉滤液后，对过滤剩余物质洗涤后在50-80℃下真空干燥，获得ru目标载量的ru基单原子催化剂，记为ru sac。
7、进一步地，所述悬浮液中固含量为2-10g/100ml。
8、进一步地，所述ru目标载量为0.1wt％-1.0wt％，优选ru目标载量为0.15wt％-0.6wt％。
9、进一步地，所述ru前体溶液浓度为1-10wt％，优选ru前体溶液浓度为3-5wt％。
10、进一步地，ru前体为rucl3、乙酰丙酮钌、醋酸钌中的一种或几种，优选所述ru前体为rucl3或醋酸钌；所述ru前体溶液滴入速率为0.1-2ml/min，优选所述ru前体溶液滴入速率为0.8-1.2ml/min。
11、进一步地，所述过渡金属氧化物为富氧空位mnox、ceox、tiox中一种或几种，优选所述过渡金属氧化物为mnox。
12、进一步地，所述氯代芳烃污染物为多氯代二苯并对二恶英、多氯二苯并呋喃、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、二氯甲苯等中的至少一种，其中降解邻二氯苯(o-dcb)的过程是：
13、氧化活性测试：o-dcb浓度为100ppm，催化剂用量为100mg，反应气体总流速为60ml/min，平衡气为10％o2/n2混合气，评价催化剂在120-300℃下o-dcb转化率；
14、抗氯稳定性评价：以o-dcb转化率初始达到90％时的温度记为t90，持续测试稳定性温度下o-dcb转化率保持90％以上的时间，所述稳定性温度指比t90高20-60℃范围内的温度。
15、第二方面，本发明提供一种具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂，所述ru基单原子催化剂以过渡金属氧化物为载体，将ru前体溶液滴入载体悬浮液中抽滤干燥获得，ru基单原子催化剂中ru高度分散不低于80％，ru目标载量不高于1.0wt％。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果包括但不限于：
17、(1)本发明将富氧空位的过渡金属氧化物与高分散ru结合用于降解氯代芳烃污染物，一方面，ru的引入提升了催化剂的表面活性氧含量，氧空位浓度以及氧化还原能力；另一方面，催化过程原位产生低价ru(ⅲ)可以促进o-dcb的深度氧化。与目前报道的其他催化体系相比，本发明制备的高分散、低载量ru sac催化剂表现出优异的低温活性及稳定性，ru理论载量为0.2wt％时t90为180.5℃，同时表现出优异的稳定性，稳定性温度下o-dcb转化率保持90％以上的时间为700min。
18、(2)本发明ru sac具有优异的高抗氯稳定性，一方面归因于高价ru(ⅳ)在反应过程中可通过deacon反应(cl-+o2→cl2+h2o)将催化剂表面的无机氯去除；更重要的是，ru的引入抑制反应过程载体晶粒尺寸的增长，保证催化剂的结构稳定性及氧化活性。
19、(3)本发明ru sac中ru为单分散状态，只有载体上的氧与ru配位，避免出现ru的纳米团簇现象，呈现高度分散性。
1.一种具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂的应用，其特征在于，用于氯代芳烃类污染物的氧化降解，所述ru基单原子催化剂的制备过程是：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述悬浮液中固含量为2-10g/100ml。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述ru目标载量为0.1wt％-1.0wt％；优选ru目标载量为0.15wt％-0.6wt％。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述ru前体溶液浓度为1-10wt％，优选ru前体溶液浓度为3-5wt％。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，ru前体为rucl3、乙酰丙酮钌、醋酸钌中的一种或几种，优选所述ru前体为rucl3或醋酸钌；所述ru前体溶液滴入速率为0.1-2ml/min，优选所述ru前体溶液滴入速率为0.8-1.2ml/min。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述过渡金属氧化物为富氧空位mnox、ceox、tiox中一种或几种，优选所述过渡金属氧化物为mnox。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氯代芳烃污染物为多氯代二苯并对二恶英、多氯二苯并呋喃、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、二氯甲苯中的至少一种，其中降解邻二氯苯(o-dcb)的过程是：
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，ru sac在ru目标载量低于1wt％并高于0.1wt％情况下仍具有较高低温活性及较高抗氯稳定性：(1)o-dcb转化率为90％条件下反应温度t90<200℃；(2)稳定性温度下o-dcb转化率保持90％以上的时间不低于500min。
9.一种权利要求1所述应用中的具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂，其特征在于，所述ru基单原子催化剂中ru高度分散不低于80％，ru目标载量不高于1.0wt％。
10.一种具有高抗氯稳定性及高分散ru基单原子催化剂，其特征在于，所述ru基单原子催化剂以过渡金属氧化物为载体，将ru前体溶液滴入载体悬浮液中抽滤干燥获得，ru基单原子催化剂中ru高度分散不低于80％，ru目标载量不高于1.0wt％。
