[發(fā)明專利]氮摻雜碳基催化劑及其在催化乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯中應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010544803.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111715258A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓業(yè)俊;吳小余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;C07C17/08;C07C21/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種氮摻雜碳基催化劑，其特征在于，通過(guò)如下步驟制備獲得：

步驟1：將蝦殼粉經(jīng)過(guò)酸洗、干燥處理后，作為載體材料備用；

步驟2：將含氮化合物溶于去離子水中，配制成含氮化合物浸漬溶液；

步驟3：將經(jīng)過(guò)所述步驟1中酸洗處理后的蝦殼粉加入到在所述步驟2中配制成的含氮化合物浸漬溶液中，進(jìn)行浸漬處理，然后干燥，得到催化劑前驅(qū)體粉料；

步驟4，將再所述步驟3中制備的催化劑前驅(qū)體粉料進(jìn)行高溫碳化處理，制備得到目標(biāo)氮摻雜碳基催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟1中，所述蝦殼粉為蝦殼粉碎所得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟1中，蝦殼粉的酸洗過(guò)程采用的酸溶液為濃度為不低于2.0mol/L的鹽酸溶液，浸泡時(shí)長(zhǎng)至少12h，干燥溫度不低于120℃，干燥時(shí)間不少于12h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟2中，所述含氮化合物為硫酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、丙烯酰胺中的至少一種氮源材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟3中，酸洗處理后的蝦殼粉的浸漬過(guò)程中含氮化合物溶液濃度為1.0-3.0mol/L，浸漬溫度不低于20℃，浸漬時(shí)長(zhǎng)至少為12h，干燥溫度不低于120℃，干燥時(shí)間至少為12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟3中，按照20mL含氮化合物溶液中浸漬20g干燥的蝦殼粉的比例，將蝦殼粉與含氮化合物溶液進(jìn)行混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟4中，高溫碳化處理的具體操作為：以不低于5℃/min的升溫速率升至400-800℃，對(duì)催化劑前驅(qū)體粉料進(jìn)行高溫碳化處理，碳化處理時(shí)間至少為2h，然后自然冷卻至室溫，得到氮摻雜碳基催化劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述氮摻雜碳基催化劑，其特征在于：在所述步驟4中，升溫速率升至500-700℃，對(duì)催化劑前驅(qū)體粉料進(jìn)行高溫碳化處理。

9.一種權(quán)利要求1所述氮摻雜碳基催化劑在催化乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯中應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述氮摻雜碳基催化劑在催化乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯中應(yīng)用，其特征在于：利用氮摻雜碳基催化劑，進(jìn)行催化乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯，控制催化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為180-200℃，乙炔空速不低于1.0mL/(min·g)，氯化氫空速為1.2-1.5mL/(min·g)。