[发明专利]基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂及制备和应用

权利要求书

1.一种基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂，其特征在于，该结构化催化剂的第一载体含有致密管壁中空泡沫材料，该材料的结构在宏观上由支撑骨架(a)三维连通以形成开孔(b)网络结构；其中，支撑骨架(a)本身具有尺寸可控的、中空的微通道(c)，该微通道(c)的内腔横断面为三角形、矩形、圆状、近圆状或椭圆状，中空微通道(c)的管壁本体为致密结构管壁；

结构化催化剂所含的中空泡沫材料的如下的一处部位或两处以上部位直接作为催化载体的具体承担部位用以负载催化活性组分和助催化组分：中空微通道管壁的内壁、中空微通道管壁的外壁、中空微通道管壁本体；

该结构化催化剂所含的中空泡沫材料，由支撑骨架三维连通以形成开孔网络结构的网孔尺寸(d1)为0.2mm～20mm；致密管壁中空微通道的外径尺寸(d2)为0.1mm～10mm，内径尺寸(d3)为0.02mm～9mm；

所述的基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂的制备方法，将作为第一载体的致密管壁中空泡沫材料直接浸入含有催化活性组分和助催化组分的料液中，取出干燥，获得乙炔氢氯化反应的结构催化剂；其中，催化活性组分含量为0.001wt%～70wt%，助催化组分含量为0.001wt%～50wt%。

2.根据权利要求1所述的基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂，其特征在于，结构化催化剂含有第二载体，第二载体的存在形式为如下一种或两种以上方式：

（1）第二载体填充在三维连通开孔网孔内；

（2）第二载体填充在中空微通道内腔内；

（3）第二载体负载在中空微通道管壁的内壁壁面；

（4）第二载体负载在中空微通道管壁的外壁壁面；

催化活性组分和助催化组分仅分散于第二载体的表面1nm~500μm的局部区域，或均匀分散于第二载体的表面和内部。

3.根据权利要求2所述的基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂，其特征在于，结构化催化剂含有第二载体的存在形式(1)至(2)，所述的第二载体的填充率为所填孔孔体积的5%~100%；结构化催化剂含有第二载体的存在形式(3)至(4)，所述的第二载体的负载厚度为1nm~1000μm。

4.根据权利要求2所述的基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂，其特征在于，该结构化催化剂的第二载体为以下物质中的一种或两种以上：γ-Al₂O₃、η-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、α-Al₂O₃、氧化镁、氧化钛、分子筛、介孔二氧化硅、无定形二氧化硅、石墨、无定型碳、石墨烯、金刚石、活性炭、有序介孔碳、无序介孔碳、碳纤维、碳纳米管、碳微米管、炭气凝胶carbon aerogel、碳化硅、硅胶、硅气凝胶；

该结构化催化剂的助催化组分为以下物质中的一种或两种以上：稀土元素离子、稀土氧化物、过渡金属氧化物、碱金属离子、碱金属氧化物、碱土金属离子、碱土金属氧化物、NH₃、碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、草酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、氯化物。

5.根据权利要求4所述的基于致密管壁中空泡沫材料的乙炔氢氯化反应结构化催化剂，其特征在于，该结构化催化剂的催化活性组分为以下物质及其化合物或配合物中的一种或两种以上：W、Ta、Mo、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Cr、Pt、Rh、Pd、Cu、Al、Au、Mn、Ru、Ag、Zn、Cd、In、Pb、As、Bi、Sb、Se、Te、Ba、Hg。