[发明专利]一种负载型离子液体催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种负载型离子液体促进的钌催化剂，其特征在于所述负载型离子液体促进的钌催化剂按如下方法制备：将含钌水溶液、离子液体混合得混合液；在20～60℃时，在超声波作用下将所述混合液滴加到多孔固体载体上，并在超声波作用下采用等体积浸渍法浸渍0.5～6小时；然后将所述多孔固体载体在-60～-30℃预冻6～30小时；再将多孔固体载体移入冷冻干燥器中，冷冻干燥器的真空度为0.08～0.1MPa，并以2～5℃/min的升温速率将温度升至-25～-10℃，所述多孔固体载体在此温度维持10～20小时；继续维持冷冻干燥器的真空度为0.08～0.1MPa，再将所述冷冻干燥器以2～5℃/min的升温速率将温度升至30～50℃，并维持5～20小时，得到所述负载型离子液体促进的钌催化剂。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述含钌水溶液中钌的理论质量为多孔固体载体质量的0.01～2wt％；所述离子液体质量为多孔固体载体质量的1～30wt％。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的含钌水溶液中Ru的浓度为0.001～0.1g/mL。

4.如权利要求1～3之一所述的催化剂，其特征在于：所述的含钌水溶液为含钌化合物的水溶液，所述含钌化合物选自三氯化钌(III)、三溴化钌(III)、三碘化钌(III)、六氯钌(Ⅳ)酸铵、二氯苯基钌(II)二聚体、水合五氯钌(III)酸钾、水合五溴氯钌(III)酸钾、三(三苯基膦)二氯化钌(II)、三氯六钌(III)铵、五氯亚硝基合钌(III)酸钾、二氯化一氯五氨合钌(III)、五氯羰基合钌(III)酸铵、三苯基膦氯化钌(III)、磷酸四氨二水合钌(III)中的一种或几种任意组合。

5.如权利要求1～3之一所述的催化剂，其特征在于：所述的多孔固体载体选自活性炭、介孔碳、碳纳米管、氧化硅、氧化铝、氧化钛、分子筛、金属有机框架化合物、共价有机骨架化合物中的一种。

6.如权利要求1～3之一所述的催化剂，其特征在于：所述离子液体为咪唑类离子液体、季鏻类离子液体、季铵类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体中的一种或多种。

7.如权利要求6所述的催化剂，其特征在于：所述咪唑类离子液体的阳离子为1-烷基-3甲基咪唑、1-烷基-2，3-二甲基咪唑或1-丁基-2-乙基-3-甲基咪唑；所述的烷基为C1到C16的烷基；所述咪唑类离子液体的阴离子为卤素离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、硫酸氢根、高氯酸根、二腈胺根、醋酸根、三氟乙酸根、磷酸根或磷酸二氢根；

所述季鏻类离子液体为三丁基乙基溴化膦、三丁基乙基氯化膦、三丁基己基溴化膦、三丁基己其氯化膦、三丁基己其膦双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、三丁基乙基膦双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、四丁基溴化膦、四丁基氯化膦、三苯基乙基溴化膦、三苯基乙基氯化膦、四苯基溴化膦或四苯基氯化膦；

所述的季铵类离子液体为三烷基甲基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或三烷基甲基氯化铵；所述的烷基为C1到C16的烷基；

所述的吡咯烷类离子液体为N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基N-甲基吡咯烷溴盐；

所述的哌啶类离子液体为N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基N-甲基哌啶溴盐。

8.如权利要求1所述的负载型离子液体促进的钌催化剂在催化乙炔氢氯化合成氯乙烯的反应中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于所述应用具体过程为：在固定床反应器内，装入所述负载型离子液体促进的钌催化剂，反应温度为100～240℃，反应压力0.1～0.5MPa，通入原料气体HCl、C₂H₂，HCl与C₂H₂物质的量之比为1.0～1.2：1，即可反应获得氯乙烯。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的C₂H₂空速5～100h^-1。