[發明專利]一種用于加氫脫氯的催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202210568706.2
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114797846A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 梁艷麗;馬小燕;鄒偉;肖忠良;劉波;顏杰
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學;中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J27/13;B01J27/24;B01J35/00;B01J37/02;C07C17/23;C07C21/18
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 劉楨

本發明公開了一種用于加氫脫氯的催化劑及其制備方法，通過硅烷偶聯劑對碳載體的表面進行修飾，利用靜電吸附法將貴金屬前驅體負載至修飾后的碳載體上，得到所述加氫脫氯Pd/C催化劑。本發明所述催化劑是Pd通過靜電吸附法負載于硅烷偶聯劑修飾的活性炭載體上。本發明提供的加氫脫氯催化劑和制備方法，通過硅烷偶聯劑在碳載體表面引入雜原子，誘導鈀離子擇位吸附，形成Pd?N(F)?C界面，促進Pd物種的分散，提高催化劑用于三氟氯乙烯的氣相加氫脫氯生成三氟乙烯的催化活性。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，具體涉及一種用于加氫脫氯的催化劑及其制備方法。

背景技術

三氟乙烯（TrFE）是一種重要的含氟中間體，可用于制備下游產品如環保型清洗劑氫氟醚、三氟溴乙烯等。三氟溴乙烯其金屬有機中間體是合成三氟乙烯基化合物的重要試劑，調聚物作為高精密導航系統液浮陀螺儀和加速度計的浮液及阻尼液，用于航空航天工業，同時也是制造氟溴油的原料。同時三氟乙烯也是制備許多含氟高分子聚合物的重要單體原料。三氟乙烯沸點低，不易運輸和長期儲存，故目前我國在三氟乙烯制備方面的研究較少，還沒有成熟的生產技術。

三氟乙烯的制備包括兩條主要的工藝路線，以1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷為原料經加氫脫氯生成主要的三氟氯乙烯和少量的三氟乙烯，選擇性低；以三氟氯乙烯為原料經加氫脫氯生成主產物三氟乙烯。由于原料三氟氯乙烯來源廣泛、三氟乙烯為主要產品等優勢而作為制備三氟乙烯的主流工藝。以Pd/C催化劑為主的加氫脫氯研究，貴金屬納米顆粒的聚集燒結是活性劣化的主要原因。中國專利CN111013604報道了以活性炭為載體，添加堿金屬或稀土金屬等助劑來修飾貴金屬的加氫脫氯催化劑，有利于改善三氟三氯乙烷加氫脫氯制備三氟氯乙烯的催化活性。這啟示催化劑制備方法的優化可以通過優化貴金屬分散性，增加活性中心暴露數，利于反應物分子的吸附、活化及轉化。但現有技術制備得到的催化劑仍然具有轉化率低、選擇性低的缺點。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種用于加氫脫氯的催化劑，以解決現有技術轉化率低和選擇性低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種用于加氫脫氯的催化劑，通過硅烷偶聯劑對碳載體的表面進行修飾，利用靜電吸附將貴金屬負載至修飾后的碳載體上，得到所述用于加氫脫氯的催化劑。

本發明還提供了一種用于加氫脫氯催化劑的制備方法，制備如上述用于加氫脫氯的催化劑，包括如下步驟：

步驟1：將硅烷偶聯劑溶解于有機溶劑中，加入活性炭，攪拌均勻，經離心、洗滌及干燥后得到載體材料；其中，硅烷偶聯劑的添加量為活性炭添加量的0.5~5倍；

步驟2：將貴金屬前驅體溶于去離子水中，調節pH值至3~10，加入載體材料，攪拌均勻，得到混合液；其中，貴金屬在載體材料上的負載量為0.5~5wt%；

步驟3：對步驟2得到的混合液進行干燥后，放入還原氣氛中焙燒，得到所述催化劑。

本發明還提供了一種用于加氫脫氯催化劑的應用，本發明所述催化劑用于三氟氯乙烯加氫脫氯生成三氟乙烯。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、本發明所述催化劑利用硅烷偶聯劑修飾活性炭載體表面，通過引入雜原子，調控活性炭表面性質，并誘導貴金屬離子擇位吸附，增強貴金屬原子與活性炭之間的相互作用，改善貴金屬分散性，不僅能提高加氫脫氯活性，還能提升催化劑的穩定性。

2、本發明所述催化劑的制備方法，解決了現有貴金屬分散性不高的技術問題。

附圖說明

圖1為本發明實施例5、6和對比例1催化劑最佳催化性能對比圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

一、實施例和對比例

實施例1