[發明專利]用于合成三氟乙烯的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710558524.6
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107243352B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 陳焱鋒;朱志榮;賈文志;吳君毅
• 申請（專利權）人: 上海三愛富新材料科技有限公司;同濟大學
• 主分類號: B01J27/128
• 分類號: B01J27/128;B01J27/13;C07C17/25;C07C21/18
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 朱黎明

本發明提供了一種用于合成三氟乙烯的催化劑及其制備方法，該催化劑的主要活性組份為單質Ni、NiF₂、AlF₃、C和助劑M(Ce、Pd)的混合物。所述催化劑的制備方法包括如下步驟：將含鋁化合物、含鎳化合物和含M化合物混溶于水后，加入氨水至沉淀完全，得到含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物；在所述含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物中加入多元醇，混合后干燥，在惰性氣氛中焙燒，得到含碳的復合氧化物；將所述含碳的復合氧化物用含有氫氣的混合氣體進行還原后，用含有氟化氫的混合氣體進行處理，得到所述催化劑。本發明制備的催化劑具有高活性、高壽命、抗結焦能力強等優點，尤其適用于1,1,1,2?四氟乙烷脫氟化氫合成三氟乙烯。

技術領域

本發明涉及一種催化劑的制備方法，特別涉及一種用于1,1,1,2-四氟乙烷脫氟化氫合成三氟乙烯的催化劑的制備方法。

背景技術

三氟乙烯(TrFE)作為一種重要的含氟烯烴，目前主要用于合成含氟聚合物。這類含氟聚合物既具有耐熱穩定性、耐化學品穩定性和耐紫外線穩定性，也具有常規聚合物的可溶解性和可熔融加工性，同時還具有鐵電性、壓電性、熱電性、高介電性等獨特的電性能，在電子、軍事、醫療等行業具有廣泛的應用價值。

國內外關于三氟乙烯的制備，主要是在貴金屬(鈀或鉑)催化劑上氫解脫氯制備。采用貴金屬催化劑存在對三氟乙烯的選擇性不高，催化劑壽命短、產物難以收集和分離提純等問題，反應設備的要求較高，這無疑增加了生產三氟乙烯的成本，引起三氟乙烯的市場價格偏高。

專利FR2710054A以氟化鋁或氟化鋁負載鎳作為催化劑，在固定床上將1,1,1,2-四氟乙烷經高溫脫氟化氫形成三氟乙烯，催化劑的活性低，壽命低。FR2729136A也是采用上述1,1,1,2-四氟乙烷路線制備三氟乙烯時，以氟化鋁作為催化劑，通入BF₃來提高氟化鋁催化劑的活性，催化劑同樣存在穩定性的缺點。

美國專利US5856593A以采用鉻氧化物或鉻氧化物摻雜Ni、Co、Zn、Fe、Cu作為催化劑，以氮氣稀釋的1,1,1,2-四氟乙烷為原料在高溫下形成三氟乙烯，該催化劑易對環境產生污染。

上述方法中使用的催化劑存在轉化率不高、壽命短、反應溫度偏高和環境污染的問題，且BF₃屬于易燃、易爆、劇毒和遇水劇烈反應的危險物品，在使用中會帶來安全隱患。

發明內容

本發明要實現的目的是克服現有的催化劑存在壽命短、易結焦失活等技術條件的不足，提供一種用于1,1,1,2-四氟乙烷脫氟化氫合成三氟乙烯的催化劑的制備方法。采用本制備方法能提高催化劑的壽命，并且具備強的抗結焦能力，特別是用于1,1,1,2-四氟乙烷脫氟化氫合成三氟乙烯。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種用于合成三氟乙烯的催化劑，該催化劑的成分含有單質Ni、NiF₂、AlF₃、C和助劑單質金屬M。

一種如前述的用于合成三氟乙烯的催化劑的制備方法，其包括如下步驟：

將含鋁化合物、含鎳化合物和含M化合物混溶于水后，加入氨水至沉淀完全，得到含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物，n＝2、3或4；

在所述含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物中加入多元醇，混合后干燥，在惰性氣氛中焙燒，得到含碳的復合氧化物；