[发明专利]一种非金属氮化硼催化剂及制备和应用与再生方法

权利要求书

1.一种非金属氮化硼催化剂，其特征在于：所述催化剂为多孔氮化硼，主要由硼氮两种元素构成，包含少量碳，氧，氢元素；以催化剂总质量为100%计算，其中各元素的质量分数为氮元素含量为40-50%，硼元素含量为35-55%，氧元素含量为2-7%，氢元素为1.0-2.0%，碳元素含量为1.0-15.0%；

所述催化剂以氮化硼为主体的多孔，其比表面积为200-2000m²/g；孔径构成为微孔为主，含有介孔，孔径范围在0.3-12nm，微孔0.5-1.3nm，介孔为4-10nm；孔容为0.4-2mL /g，其中介孔占总孔容的30-80%，通过调变制备方法进行调控；

该催化剂应用于乙炔氢氯化法制备氯乙烯中；

所述催化剂制备步骤如下：

（1）硼源和氮源两种前驱体材料，按照硼和氮摩尔比为4:1-1:4混合；

所用氮源是三聚氰胺，二氰二胺，尿素，六亚甲基四胺，乙二胺，g-C₃N₄的一种或者二种以上；

硼源为硼酸，三氧化二硼，四硼酸钠，单质硼中的一种或二种以上；

（2）溶剂采用水、乙醇、丙醇中的一种或者二种以上，将5-60g硼源与氮源的混合物溶解于300-1000mL 的溶剂中；

（3）60-90℃下搅拌，恒温搅拌下使溶剂挥发后得到前躯体；

（4）将前驱体于惰性气氛气体中高温焙烧，再转入氨气气氛中高温焙烧得到；

焙烧条件如下：惰性气氛气体可是氮气，氩气，氦气中的一种或者二种以上；使用气体流速为50-200sccm ；焙烧的温度条件为从室温按2-4K /min速率升温到400-600℃，后保温2-4小时，再按5-8K /min速率升温至800-1000℃保温2-6小时，降到室温得样品；得到的样品转移至氨气气氛焙烧，焙烧条件为：从室温按2-4K /min速率升温至700-950℃，焙烧2-12小时；降到室温，在室温用惰性气吹扫2-4小时后即得到所需催化剂。

2.根据权利要求1 所述的催化剂，其特征在于：以氮化硼为主体的多孔，其比表面积为500-1000m²/g。

3.根据权利要求1 或2所述的催化剂，其特征在于：微观结构为薄层状，其薄层厚度可根据调变制备方法进行调变，其厚度在1-10个氮化硼单层厚度，单层氮化硼厚度约为0.33nm。

4.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：以催化剂总质量为100%计算，氮元素含量为43-48%，硼元素含量为35-43%，氧元素含量为2-7%，氢元素为1.0-2.0%，碳元素含量为1.0-8.0%。

5.根据权利要求1-4任一所述的催化剂的制备方法，其制备步骤如下：

（1）硼源和氮源两种前驱体材料，按照硼和氮摩尔比为4:1-1:4混合；

所用氮源是三聚氰胺，二氰二胺，尿素，六亚甲基四胺，乙二胺，g-C₃N₄的一种或者二种以上；

硼源为硼酸，三氧化二硼，四硼酸钠，单质硼中的一种或二种以上；

（2）溶剂采用水、乙醇、丙醇中的一种或者二种以上，将5-60g硼源与氮源的混合物溶解于300-1000mL 的溶剂中；

（3）60-90℃下搅拌，恒温搅拌下使溶剂挥发后得到前躯体；

（4）将前驱体于惰性气氛气体中高温焙烧，再转入氨气气氛中高温焙烧得到；

焙烧条件如下：惰性气氛气体可是氮气，氩气，氦气中的一种或者二种以上；使用气体流速为50-200sccm ；焙烧的温度条件为从室温按2-4K /min速率升温到400-600℃，后保温2-4小时，再按5-8K /min速率升温至800-1000℃保温2-6小时，降到室温得样品；得到的样品转移至氨气气氛焙烧，焙烧条件为：从室温按2-4K /min速率升温至700-950℃，焙烧2-12小时；降到室温，在室温用惰性气吹扫2-4小时后即得到所需催化剂。