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专利号: 2019109413820
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:

1.一种铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,按如下方法制备得到:(1)将石墨炔载体与铝镁硼粉机械混合2~5h,之后在惰性气体氛围、200~800℃下焙烧2~8h,得到混合载体;

(2)将离子液体溶于溶剂中,搅拌均匀,然后加入步骤(1)所得混合载体,浸渍2~10h,之后烘干,得到离子液体负载的固体产物;

所述离子液体与混合载体的质量比为1~20:100;

所述离子液体选自如下式(I)~式(V)中的一种或两种以上任意比例的混合物;

式(I)中,

R1为H、CH3或C2H5;

R2为CnH2n+1,n为整数且1≤n≤14;

R3为CkH2k+1,k为整数且1≤k≤4;

X-为氯离子、溴离子、六氟磷酸根、四氟磷酸根、双三氟甲磺酰亚胺根或四氟硼酸根;

式(II)中,

R1、R2、R3、R4各自独立为CnH2n+1,n为整数且1≤n≤6;

X-为氯离子、溴离子、六氟磷酸根、四氟磷酸根、双三氟甲磺酰亚胺根或四氟硼酸根;

式(III)中,

R1、R2、R3、R4各自独立为CnH2n+1,n为整数且1≤n≤6;

X-为氯离子、溴离子、六氟磷酸根、四氟磷酸根、双三氟甲磺酰亚胺根或四氟硼酸根;

式(IV)中,

R1、R2各自独立为CnH2n+1,n为整数且1≤n≤6;

R3为CnH2n+1、硫或氧原子,n为整数且1≤n≤6;

X-为氯离子、溴离子、六氟磷酸根、四氟磷酸根、双三氟甲磺酰亚胺根或四氟硼酸根;

式(V)中,

R1、R2各自独立为CnH2n+1,n为整数且1≤n≤6;

R3为CnH2n+1、硫或氧原子,n为整数且1≤n≤6;

X-为氯离子、溴离子、六氟磷酸根、四氟磷酸根、双三氟甲磺酰亚胺根或四氟硼酸根;

或者,所述离子液体选自下列之一:

三苯基甲基膦双三氟甲磺酰亚胺盐和三苯基乙基溴化膦质量比4:1的混合物;

三苯基甲基膦双三氟甲磺酰亚胺盐和N-戊基-乙基哌啶氯盐质量比1:1的混合物;

1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟磷酸盐和三苯基乙基溴化膦质量比1:1的混合物;

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和N-甲基吡咯烷酮盐酸盐质量比3:7的混合物;

(3)将金属盐溶于溶剂,搅拌均匀,然后加入步骤(2)所得离子液体负载的固体产物,在外加静态电场中浸渍2~4h,之后烘干,备用;

所述金属盐所含金属元素与混合载体的质量比为0.05~20:100;

所述金属盐可记作MX,其中M为金属阳离子,选自金、钌、铑、铜中的一种或多种混合,X为非金属阴离子,选自硝酸根、硫酸根、氯、溴、双氰胺根、硫代硫酸根、亚硫酸根、磷酸根、焦磷酸根、聚酞菁根、酞菁根、二氯(1,10-菲咯啉)根中的一种或多种混合;

(4)将步骤(3)所得产物分散于溶剂和二甲基二氯硅烷的混合溶液中,然后置于旋转混合仪上40~60℃旋转处理10~14h,随后在外加静态电场中浸渍2~4h,并在特定气氛下烘干,得到所述铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂;

所述溶剂和二甲基二氯硅烷的混合溶液中,溶剂以mL为单位的体积计与二甲基二氯硅烷以g为单位的质量计的比例为50~400:1;

所述特定气氛选自氮气、氩气、空气、氧气、氢气、乙炔、氯化氢、甲烷、氧气、氯气中的一种或几种混合。

2.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(1)中,所述石墨炔载体与铝镁硼粉的质量比为1:0.1~10。

3.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(2)中,所述溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N-烷基吡咯烷酮、二氯亚砜、丙酮中的一种或两种以上任意比例的混合溶剂,步骤(3)、(4)中用到的溶剂与步骤(2)中的相同。

4.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(2)中,溶剂的体积用量以离子液体的质量计为5~100mL/g。

5.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(2)中,所述离子液体选自如下之一:三苯基甲基膦双三氟甲磺酰亚胺盐和三苯基乙基溴化膦质量比4:1的混合物;

三苯基甲基膦双三氟甲磺酰亚胺盐和N-戊基-乙基哌啶氯盐质量比1:1的混合物;

1-丙基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和1-己基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐质量比1:1的混合物;

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐质量比1:4的混合物;

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和N-甲基吡咯烷酮盐酸盐质量比3:7的混合物;

1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟磷酸盐和三苯基乙基溴化膦质量比1:1的混合物。

6.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(3)中,溶剂的体积用量以金属盐的质量计为0.5~10mL/g。

7.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(4)中,所述溶剂和二甲基二氯硅烷的混合溶液的体积用量以步骤(3)所得产物的质量计为

5~60mL/g。

8.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂,其特征在于,步骤(3)或(4)中,所述外加静态电场电压为0.2~4kV。

9.如权利要求1所述的铝镁硼粉/石墨炔混合载体负载金属催化剂在电石法合成氯乙烯的反应中的应用。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用的方法为:在固定床反应器内,装入制备好的催化剂,反应温度为100~200℃,反应压力0.1~

0.5MPa,通入原料气体HCl、C2H2,即可反应获得氯乙烯;

所述原料气体HCl、C2H2物质的量之比n(HCl)/n(C2H2)=0.9~1.2/1;乙炔体积空速10~

100h-1。