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专利号: 2019109333648
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三价铜催化剂,其特征在于:所述的三价铜化合物催化剂按照如下方法进行制备:

1)将含氮杂环化合物与铜盐加入到三氯甲烷溶液中混合得到含二价铜化合物的混合

液A;所述式1所示的化合物和铜盐的物质的量之比为0.05~1:1;所述的三氯甲烷体积以式

1化合物的物质的量计为1~1000L/mol;

2)向所述的步骤1)所得的混合液A中加入离子液体,在氧化剂的作用下,得到含三价铜化合物的混合液B;所述的离子液体与式1化合物的物质的量之比为0.01~20:1;所述的氧化剂与所述的铜盐的中铜元素的物质的量之比为1~10:1;

3)将多孔固体载体浸渍于所得的含有三价铜化合物的混合液B中0.5~5h,然后取出处理后的固体在蓝光照射的条件下加热烘干,即得三价铜化合物催化剂;所述的多孔固体载体的加入量以所述的铜盐中铜元素的质量计为0.01~50g/g;所述的蓝光波长为400~2

480nm;所述的蓝光照射强度为12~50μW/(cm*nm);

所述的含氮杂环化合物为下列式1~12所示的化合物之一:

2.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:步骤1)中,所述的铜盐选自硝酸铜、硫酸铜、氯化铜、溴化铜、乙酸铜、磷酸铜、焦磷酸铜、高氯酸铜、氯化铵铜中的一种或者多种。

3.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:步骤2)中,所述的离子液体选自下列之一或任意几种的混合物:a)咪唑类离子液体,其阳离子为二烷基取代的咪唑阳离子或三烷基取代的咪唑阳离

子,所述的烷基各自独立选自C1~C16的烷基,其阴离子为卤素离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、硫酸氢根、高氯酸根、二腈胺根、醋酸根、三氟乙酸根、磷酸根或磷酸二氢根;

b)季鏻类离子液体,具体为三丁基乙基溴化膦、三丁基乙基氯化膦、三丁基己基溴化膦、三丁基己基氯化膦、三丁基己基膦双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、三丁基乙基膦双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、四丁基溴化膦、四丁基氯化膦、三苯基乙基溴化膦、三苯基乙基氯化膦、四苯基溴化膦或四苯基氯化膦;

c)季铵类离子液体,为三烷基甲基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或三烷基甲基氯化铵,其中所述的烷基各自独立为C1~C16的烷基;

d)吡咯烷类离子液体,为N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐;

e)吡咯烷酮类离子液体,具体为N-甲基吡咯烷酮盐酸盐、N-羟基吡咯烷酮双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基吡咯烷酮溴盐;

f)哌啶类离子液体,为N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基N-甲基哌啶溴盐;

g)吡啶类离子液体,为N-乙基吡啶溴盐、N-丁基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基六氟磷酸盐。

4.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:步骤2)中,所述的氧化剂选自四氯苯醌、二氯二氰基苯醌、三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾或高锰酸钾中的一种或者多种;所述的三价钴盐选自氯化钴、硝酸钴、硫酸钴中的一种或者多种;所述的过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸钙中的一种或者多种。

5.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:步骤3)中,所述的多孔固体载体选自活性炭、介孔碳、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、分子筛、金属有机框架化合物、共价有机骨架化合物中的一种或任意几种的混合物;所述的活性炭为柱状炭或球形炭活性炭,粒径10~100目;所述的碳纳米管为柱状或球形,粒径10~100目;所述的石墨烯为柱状或球形,粒径10~100目;所述的三氧化二铝为γ-Al2O3,并加工成柱状或球形,粒径10~100目;所述的二氧化硅为柱状或球形,粒径10~100目;所述的二氧化钛为柱状或球形,粒径10~100目;所述的分子筛为ZSM-5、β分子筛、γ分子筛、5A分子筛、10X分子筛或13X分子筛;所述的金属有机框架化合物为含氮杂环类配体构筑的MOFs、有机羧酸类配体构筑的MOFs;所述的共价有机骨架化合物为含硼类COFs材料、亚胺类COFs材料或三嗪类COFs材料。

6.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:所述的浸渍处理中,使用超声加以辅助,所述的超声功率为:0.5~10kW。

7.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:步骤3)中,所述的烘干温度为20~

150℃,时间为0.5~24h。

8.如权利要求1所述的三价铜催化剂,其特征在于:步骤3)中还包括助剂,所述的助剂为金属盐,所述的助剂的加入量以所述的多孔固体载体的质量计为0.1~20g/g;所述金属盐为MX,其中M代表阳离子,选自Pt、Al、In、Bi、Fe、Mn、Ba、Ca、K、Rb、Sr、Nd、Hf、Pr中的一种;X代表阴离子,选自SO42-、NO3-、Cl-、I-、Br-、ClO4-、PO43-、SO32-、NO2-、ClO3-中的一种。

9.一种如权利要求1所述的三价铜催化剂应用于乙炔氢氯化制备氯乙烯的反应。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:所述的应用为:在固定床反应器中,在三价铜化合物催化剂的作用下,通入HCl和C2H2气体,在60~160℃下,在0.1~0.15MPa的反应压力下反应得到氯乙烯;所述的HCl和C2H2的物质的量之比为1:0.95~1.2;反应气体的体积空速以乙炔计50~740h-1。