一种负载型无汞催化剂及其制备方法和在催化乙炔氢氯化反应中的应用技术

本发明专利技术提供了一种负载型无汞催化剂及其制备方法和在催化乙炔氢氯化反应中的应用，涉及催化剂技术领域。本发明专利技术提供的负载型无汞催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分；所述载体为埃洛石纳米管；所述活性组分为贵金属卤化物和/或贵金属络合物，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.05～1wt％。本发明专利技术提供的催化剂为无汞催化剂，绿色环保，可高效催化乙炔氢氯化反应，催化活性高。实施例结果表明，本发明专利技术提供的催化剂催化乙炔氢氯化反应，乙炔转化率大于91％，氯乙烯选择性大于97％。本发明专利技术还提供了所述用于乙炔氢氯化反应的负载型无汞催化剂的制备方法，过程简单，易于操作。

A supported mercury free catalyst and its preparation method and application in catalytic hydrochlorination of acetylene

【技术实现步骤摘要】
一种负载型无汞催化剂及其制备方法和在催化乙炔氢氯化反应中的应用
本专利技术涉及催化剂
，特别涉及一种负载型无汞催化剂及其制备方法和在催化乙炔氢氯化反应中的应用。
技术介绍
氯乙烯是合成聚氯乙烯的重要单体，其工业生产主要有乙炔法(乙炔氢氯化法)、乙烯法、乙烷法和联合法。根据我国“贫油富煤”的资源特点，以煤炭为原料的乙炔氢氯化法是我国生产氯乙烯的主流工艺。然而该工艺中所使用的氯化汞/活性炭催化剂有毒，危害环境和生态，对氯碱工业的可持续发展不利。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种负载型无汞催化剂及其制备方法和在催化乙炔氢氯化反应中的应用。本专利技术提供的催化剂无汞，绿色环保，且可高效催化乙炔氢氯化反应。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种负载型无汞催化剂，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分；所述载体为埃洛石纳米管；所述活性组分为贵金属卤化物和/或贵金属络合物，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.05～1wt％。优选地，所述贵金属卤化物为贵金属氯化物；所述贵金属络合物为贵金属氯络合物；所述贵金属卤化物和贵金属络合物中的贵金属元素为金、铂、钯、钌、铑和银中的一种或几种。优选地，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.1～0.8wt％。本专利技术提供了以上方案所述负载型无汞催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将所述埃洛石纳米管通过预处理试剂进行改性，得到改性埃洛石纳米管；所述预处理试剂为含氮试剂；(2)将所述活性组分通过超声浸渍或微波浸渍的方法浸渍在所述改性埃洛石纳米管上，得到所述负载型无汞催化剂；活性组分中的贵金属元素在埃洛石纳米管上的负载量为0.05～1wt％。优选地，所述步骤(1)中改性的方法为：将所述预处理试剂的水溶液与埃洛石纳米管混合，依次进行回流、过滤、固相洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米管；所述预处理试剂包括氯化铵、氟化铵、尿素、乙二胺、苯胺、聚苯胺和聚吡咯中的一种或几种。优选地，所述预处理试剂的水溶液的质量浓度为1～20％；所述回流的温度为40～100℃，时间为0.5～24h。优选地，所述步骤(2)中超声浸渍或微波浸渍的方法具体为：将所述活性组分配置成浸渍液，将所述浸渍液逐滴滴加至所述改性埃洛石纳米管上，然后进行超声浸渍或微波浸渍，干燥后得到所述负载型无汞催化剂。优选地，所述超声浸渍或微波浸渍的温度为20～45℃，时间为10～60min。优选地，所述干燥的温度独立地为80～140℃，干燥的时间独立地为4～24h。本专利技术还提供了以上方案所述负载型无汞催化剂或以上方案所述制备方法制备得到的负载型无汞催化剂在催化乙炔氢氯化反应中的应用。本专利技术提供了一种负载型无汞催化剂，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分；所述载体为埃洛石纳米管；所述活性组分为贵金属卤化物和/或贵金属络合物，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.05～1wt％。在本专利技术中，埃洛石纳米管具有中空管状结构、良好水分散性，内外壁不同性质、高吸附性、生物相容、环境友好，不仅具有结晶良好、形态完整的特点，而且还可以利用其高长径比和高吸附性，在其管内外壁吸附或接枝功能分子，本专利技术将贵金属卤化物和/或贵金属络合物作为活性组分负载在埃洛石纳米管上，活性组分与载体之间的结合力强，并能够提高催化剂的催化效率。本专利技术提供的催化剂为无汞催化剂，绿色环保，可高效催化乙炔氢氯化反应，催化活性高。实施例结果表明，本专利技术提供的催化剂催化乙炔氢氯化反应，乙炔转化率大于91％，氯乙烯选择性大于97％。本专利技术还提供了以上方案所述负载型无汞催化剂的制备方法，过程简单，易于操作。具体实施方式本专利技术提供了一种负载型无汞催化剂，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分；所述载体为埃洛石纳米管；所述活性组分为贵金属卤化物和/或贵金属络合物，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.05～1wt％。本专利技术对所述埃洛石纳米管的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知来源的埃洛石纳米管即可。埃洛石纳米管材料是一种具有中空管状结构、良好水分散性、内外壁不同性质、高吸附性、生物相容、环境友好的新型纳米材料，不仅结晶良好、形态完整，克服纳米材料易结块的缺陷，而且还具有高长径比和高吸附性，管内外壁可吸附或接枝功能分子。在本专利技术中，所述贵金属卤化物优选为贵金属氯化物；所述贵金属络合物优选为贵金属氯络合物；所述贵金属卤化物和贵金属络合物中的贵金属元素优选为金、铂、钯、钌、铑和银中的一种或几种。本发对所述贵金属卤化物或贵金属络合物的来源没有特别的要求，本领域技术人员所熟知的相应卤化物或络合物均可。在本专利技术中，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量优选为0.1～0.8wt％，更优选为0.5wt％。贵金属催化剂的催化活性要优于非贵金属催化剂，且载体的理化性质对金属催化剂的催化性能以及稳定性影响较大，本专利技术将贵金属的卤化物和/或络合物作为活性组分负载在埃洛石纳米管上，活性组分与载体之间的结合力强，并能够提高催化剂的催化活性及稳定性。本专利技术提供的催化剂为无汞催化剂，绿色环保，且可高效催化乙炔氢氯化反应，催化活性高。本专利技术提供了以上方案所述负载型无汞催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将所述埃洛石纳米管通过预处理试剂进行改性，得到改性埃洛石纳米管；所述预处理试剂为含氮试剂；(2)将所述活性组分通过超声浸渍或微波浸渍的方法浸渍在所述改性埃洛石纳米管上，得到所述负载型无汞催化剂；活性组分中的贵金属元素在埃洛石纳米管上的负载量为0.05～1wt％。本专利技术将所述埃洛石纳米管通过预处理试剂进行改性，得到改性埃洛石纳米管。在本专利技术中，所述预处理试剂为含氮试剂；所述预处理试剂优选包括氯化铵、氟化铵、尿素、乙二胺、苯胺、聚苯胺和聚吡咯中的一种或几种。在本专利技术中，所述改性的方法为：将所述预处理试剂的水溶液与埃洛石纳米管混合，依次进行回流、过滤、洗涤和干燥，得到改性埃洛石纳米管。在本专利技术中，所述预处理试剂的水溶液的质量浓度优选为1～20％，更优选为9～15％；所述埃洛石纳米管与预处理试剂的质量比优选为1:1～2。在本专利技术中，所述预处理试剂的水溶液与埃洛石纳米管混合的方法优选为：将埃洛石纳米管少量多次倒入预处理试剂的水溶液中，然后进行搅拌4～10h。在与预处理试剂的水溶液混合之前，本专利技术优选将所述埃洛石纳米管先在100℃条件下干燥4h。在本专利技术中，所述回流的温度优选为40～100℃，更优选为50～70℃；时间优选为0.5～24h，更优选为10～15h。本专利技术对所述回流的具体操作没有特别的要求，采用本领域熟知的操作方法即可。在本专利技术中，所述过滤的方法优选为抽滤。过滤后，对所得固体物依次进行洗涤和干燥。在本专利技术中，所述洗涤用洗涤剂优选为蒸馏水，本专利技术对所述洗涤的次数没有特别的要求，能够将所得固体物洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载型无汞催化剂，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分；/n所述载体为埃洛石纳米管；/n所述活性组分为贵金属卤化物和/或贵金属络合物，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.05～1wt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载型无汞催化剂，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分；
所述载体为埃洛石纳米管；
所述活性组分为贵金属卤化物和/或贵金属络合物，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.05～1wt％。


2.根据权利要求1所述的负载型无汞催化剂，其特征在于，所述贵金属卤化物为贵金属氯化物；所述贵金属络合物为贵金属氯络合物；所述贵金属卤化物和贵金属络合物中的贵金属元素为金、铂、钯、钌、铑和银中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的负载型无汞催化剂，其特征在于，所述活性组分中的贵金属元素在载体上的负载量为0.1～0.8wt％。


4.权利要求1～3任意一项所述负载型无汞催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述埃洛石纳米管通过预处理试剂进行改性，得到改性埃洛石纳米管；所述预处理试剂为含氮试剂；
(2)将所述活性组分通过超声浸渍或微波浸渍的方法浸渍在所述改性埃洛石纳米管上，得到所述负载型无汞催化剂；活性组分中的贵金属元素在埃洛石纳米管上的负载量为0.05～1wt％。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，张萌，闫海军，廉立臻，司建鑫，龙泽清，阿里·沙希德，王吉德，杨超，马莉达，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65