[发明专利]一种具纳米晶复合载体气相氟化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米晶复合载体气相氟化催化剂的应用，其特征在于，所述氟化催化剂用于氟氯取代气相氟化反应中，所述纳米晶复合载体为纳米晶金属氟化物；所述纳米晶金属氟化物选自纳米晶AlF₃、纳米晶MgF₂、纳米晶ZrF₂和纳米晶CaF₂中的至少两种；所述纳米晶AlF₃为α、β、γ晶型结构中的两种，所述纳米晶MgF₂为四方晶型结构，所述纳米晶CaF₂为立方晶型结构，所述纳米晶ZrF₂为四方晶型和单斜晶型结构中的一种或两种；所述纳米晶AlF₃的比表面积为132～215m²/g，所述纳米晶MgF₂的比表面积为150～210m²/g，所述纳米晶CaF₂的比表面积为101～137m²/g，所述纳米晶ZrF₂的比表面积为110～150m²/g。

2.一种如权利要求1所述的应用中的气相氟化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）铬基化合物制备

将铬盐和其他金属盐加水溶解得到混合盐溶液，加氨水沉淀，老化，过滤，洗涤，干燥，焙烧，粉碎得到铬基化合物粉末；

所述其他金属盐选自Co盐、Ni盐、Cu盐、Zn盐、Fe盐、Mg盐、In盐、Al盐和La盐中至少一种；

2）催化剂前驱体制备

将步骤1）所得的铬基化合物粉末和纳米晶金属氟化物以及石墨混匀，压片成型得到催化剂前驱体；

其中，所述纳米晶金属氟化物为纳米晶AlF₃、纳米晶MgF₂、纳米晶ZrF₂和纳米晶CaF₂中的至少两种；所述纳米晶AlF₃为α、β、γ晶型结构中的两种，所述纳米晶MgF₂为四方晶型结构，所述纳米晶CaF₂为立方晶型结构，所述纳米晶ZrF₂为四方晶型和单斜晶型结构中的一种或两种；所述纳米晶AlF₃的比表面积为132～215m²/g，所述纳米晶MgF₂的比表面积为150～210m²/g，所述纳米晶CaF₂的比表面积为101～137m²/g，所述纳米晶ZrF₂的比表面积为110～150m²/g；

3）氟化催化剂制备

将步骤2）得到的催化剂前驱体在惰性气体与HF的混合气体中氟化，得到氟化催化剂。

3.根据权利要求2所述的气相氟化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中铬基化合物粉末、纳米晶金属氟化物、石墨的质量比为70～98 : 1～20 : 1～10。

4.根据权利要求2所述的气相氟化催化剂的制备方法，其特征在于，所述纳米晶金属氟化物的制备方法包括：将金属盐于溶剂中搅拌溶解并回流，然后在超声搅拌状态下滴加氟化试剂水溶液进行反应，经晶化、老化获得液体溶胶，干燥得到固体凝胶，然后焙烧制得纳米晶金属氟化物；其中，所述金属盐选自Mg盐、Al盐、Ca盐和Zr盐中的任一种。

5.根据权利要求4所述的气相氟化催化剂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇和异丁醇中的至少一种；氟化试剂为氟化铵、氟化氢、四丁基氟化铵和氟化氢吡啶中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的气相氟化催化剂的制备方法，其特征在于，所述的回流温度为20～160 ℃，回流时间0.5～2 h；所述的超声频率为40～80 KHz，超声时间控制在滴加结束后10～30 min。