[发明专利]一种离子液体改性的金-铜乙炔氢氯化催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种离子液体改性的金‑铜乙炔氢氯化催化剂及其制备方法，属于有机合成技术领域。所述的催化剂包括载体、活性组分和助剂，其中以活性炭为载体，以金盐为活性组分，以铜盐和离子液体作为催化剂助剂，铜盐和离子液体的加入显著抑制了高价态金物种的还原，减少了金物种的流失，提升了催化剂的稳定性和催化活性；本发明提供的催化剂制备简单无污染，催化活性高，是一种有效的无汞催化剂。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种离子液体改性的金-铜乙炔氢氯化催化剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是世界三大塑料之一，拥有低花费，耐久性强，良好的物理化学性质等诸多优点，已被越来越多的人接受和认可，氯乙烯是合成聚氯乙烯的原料，合成氯乙烯的方法主要有3种，乙炔法、乙烯法和乙烷法，目前工业化的主要是以煤为原料的乙炔法和以石油为原料的乙烯法。近年来，电石乙炔法的生存空间和利润空间不断扩展，逐渐成为大规模生产聚氯乙烯的最佳路径。

离子液体具有良好的盐酸溶解性能、离子导电性、极低的蒸汽压等优点，一定程度上能够解决乙炔氢氯化中金属催化剂活性组分的还原和积碳等问题。Zhang et al.利用离子液体碘化三甲基砜制备了0.3％Au-10％IL/AC催化剂，其中IL的添加可有效抑制炭沉积，同时提高金的分散度，抑制制备和反应过程中金颗粒聚集和对盐酸的吸附量，制备和反应过程中稳定高价态金物种，进而提升催化剂稳定性。

无汞催化剂的研发主要是Au、Pd、Ru等贵金属和Bi、Sn、Cu等非贵金属作为活性中心的两类金属催化剂。专利CN112156809A以Au金属复配为活性组分，使用离子液体进行改性，催化剂初始活性可到71.2％，但是该催化剂的稳定性不能满足需求。

因此，需要开发一种催化效率高且稳定性好的离子液体改性的金-铜乙炔氢氯化催化剂。

发明内容

基于现有技术中存在的的问题，本发明的目的是提供一种离子液体改性的金-铜乙炔氢氯化催化剂及其制备方法，本发明采用Au金属作为催化活性组分，并加入铜盐和离子液体作为助剂，可以有效提高催化剂的催化活性和稳定性，提升工业化使用寿命。

本发明的具体技术方案如下所述：

一方面，本发明提供了一种离子液体改性的金-铜乙炔氢氯化催化剂，所述的催化剂包括载体、活性组分和助剂；

所述的的载体为活性炭；

所述的活性炭为木质活性炭或椰壳活性炭；

所述的木炭活性炭或椰壳活性炭的比表面积为800-1200m²/g。

所述的活性组分为金盐；

所述的金盐为金的氯化物或金的硫代硫酸盐中的一种；

所述的金的氯化物选自氯金酸、三苯基膦氯金、氯(三甲基膦)金中的一种；

所述的金的硫代硫酸盐选自硫代硫酸金(I)钠水合物、硫代亚金铵中的一种。

所述的金的重量占催化剂重量的0.05-0.2％。

所述的助剂为铜盐和离子液体；

所述的金属铜盐为铜的氯化物；

所述的铜的氯化物选自氯化铜、氯化亚铜或四氯合铜酸二锂中的一种。

所述的铜的重量占催化剂重量的0.5-2％。

所述的离子液体选自丙酮基三苯基氯化磷、四苯基溴化磷、四苯基氯化磷、1-烯丙基3甲基咪唑氯盐、1-丁基3-甲基咪唑二氰胺盐和1-丁基3-甲基咪唑氯盐中的一种或几种。

所述的离子液体重量占金-铜乙炔氢氯化催化剂重量的1-10％。