一种用于合成氯乙烯单体的催化剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于合成氯乙烯单体的催化剂，该催化剂具有如下通式I：通式I中A侧为由有序介孔材料构成的载体，R1选自C1～8的亚烷基取代基，R2选自烃基、羧酸基、酯基、醛基、醇基、磺酸基，R3选自C1～6的烷基取代基。本发明专利技术基于现有技术，给出了一种新型的乙炔氢氯化反应催化剂，采用有序介孔材料为载体，在载体上负载含汞离子液体形成催化剂，在催化剂分子中咪唑环与氯化汞通过配位键相连接，咪唑环上的两个氮原子上分别连接有R1和R2，R1通过硅烷偶联剂-硅酸酯与载体表面化学键联，有效的固定汞防止催化过程中活性组分汞的流失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于乙炔氢氯化得含汞催化剂的制备方法，特别涉及一种离子液体固定汞并负载于特定载体上的催化剂的制备方法，属于催化剂制备

技术介绍
聚氯乙烯(PolyvinylChloride，简称PVC)是世界上第二大通用树脂，世界范围内其年产量大于4000万吨。聚氯乙烯具有阻燃、耐腐蚀、绝缘和良好机械强度等优点而广泛 应用于包装、建材、农业、电子、交通等社会的各个领域。根据美国化学品市场(CMAI)预计，全球PVC伸长需求会以平均每年4%的增长，近年来我国经济飞速发展，对PVC需求逐年增力口，年产量呈现20%的增长。在PVC树脂生产工艺中，氯乙烯单体(VinylChlorideMonomer,简称VCM)是整体工艺的核心，目前氯乙烯单体主要合成方法以乙烯氧氯化法和电石法为主，我国也是世界氯碱行业中唯一采用电石法和乙烯氧氯化法两种方法生产PVC的国家。这两种方法中，乙烯氧氯化工艺具有能耗低、污染小等优点，在欧美发达国家广泛应用，而我国石油资源比较欠缺，60%依赖进口，因此，该方法在我国占的比重较小。电石法工艺是最早实现工业化的方法，但该方法能耗和污染均较大，可是我国的资源现状是“贫油富煤”，因此该方法在我国所占的比重较大，约占70%左右。电石法氯乙烯单体合成过程是，首先由煤炭制备电石，然后电石与水反应生成乙炔，电解食盐水制备氯化氢，最后在催化剂的作用下乙炔和氯化氢作用合成VCM单体，该反应是1912年德国化学家F. Klatte在Griesheim电化工厂发现在以氯化萊为催化剂下可以实现乙炔与氯化氢合成氯乙烯，直到现在乙炔法制氯乙烯合成仍然采用氯化汞/活性炭(载体)催化剂。氯化汞/活性炭催化剂虽然具有很好的活性、选择性和稳定性，但存在最致命的问题是氯化汞流失引起的严重环境问题，世界八大污染事件之一的水俣病事件就是因含汞催化剂流失进入海洋中形成甲基汞，被鱼类摄入并在体内累积，最后被当地居民食用而中毒。因此，寻找替代含汞催化剂或固定汞催化剂是氯乙烯行业发展的重要方向。CN101947465A公开了一种用于乙炔氢氯化反应的催化剂，利用Au_Bi/C催化合成氯乙烯，该催化剂在寿命上与含萊催化剂相差甚远。离子液体是主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或接近室温下呈现液体的盐类，主要特点是非挥发性、低熔点、良好的离子导电性、高稳定性，对多种有机和无机材料都由良好溶解性，结构可设计性等优点使离子液体成为新的催化体系而受到催化领域的广泛关注。特别是近些年关于将特定金属组份溶解于特定离子液体中表现出较高的催化活性(HoonSikKim, YongJinKim, etal. Angew. Chem. Int. Ed. 2002,41 :4300-4303),在催化过程中，离子液体提供优越的催化环境和有效的固定催化活性粒子(金属粒子)的功能，结果使得离子液体的引入可防止催化剂活性成份的流失。CN101138741A公开了一种含吡啶配体的离子液体负载催化剂，其利用离子液体固定钌催化剂并应用于开环易位聚合反应，取得良好的催化效果。CN101716528A公开了一种乙炔氢氯化制备氯乙烯的催化剂，采用咪唑类离子液体负载催化剂催化乙炔氢氯化，但是这种催化剂的催化活性较低，乙炔转化率最好在70%左右，与氯化汞/活性炭催化剂的催化效果还有一段距离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于合成氯乙烯单体的催化剂，提高催化活性并避免汞的流失。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是一种用于合成氯乙烯单体的催化剂，该催化剂具有如下通式I:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于合成氯こ烯単体的催化剂，其特征在于该催化剂具有如下通式I:2.根据权利要求I所述用于合成氯こ烯単体的催化剂，其特征在于所述有序介孔材料为 MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-U SBA-2、SBA-3、SBA-15, MSU-1、MSU-2、MSU-3、MSU-V,MSU-G、硅胶或介孔Ti02。3.—种如权利要求I所述催化剂的制备方法，其特征在于其步骤如下 1)在有机溶剂中，将…4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤I)中5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在干步骤2)中氯酸盐离子液体与(R3-O)4Si的摩尔比为I : I I. 5。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐航，李梅，苗娟，汤红妍，李照周，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：