[发明专利]一种金属盐陶瓷复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种金属盐陶瓷复合材料及其制备方法和应用，属于催化剂技术领域。本发明通过调节铝盐、铁盐和铟盐的比例，并且通过浸渍和煅烧使铝盐、铁盐和铟盐的分子互相嵌合、原子轨道互相杂化。铝、铁、铟三种元素电子密度的互相影响和部分原子轨道的重叠，提高了对反应物中不同位点的催化活性，从而在作为傅克反应催化剂时提高了傅克反应的转化率和选择性。实施例结果表明，本发明制备的金属盐陶瓷复合材料可以使傅克反应中原料的转化率为99％，选择性在95％～99％范围内。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种金属盐陶瓷复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

自1877年Friedel和Crafts发现氯代烃和芳香化合物在化学计量的Lewis酸作用下可以发生亲电取代反应(即傅列德尔-克拉夫茨反应，简称傅克反应)以来，傅克反应就成为有机化学领域中碳碳键形成的最重要反应之一。

当前，傅克反应催化剂多为负载铝、铁或铟元素的催化剂，选择性和催化效率相对较低。例如，申请号为202011006234.9的中国专利中，三氯化铁和三氯化铟组合催化剂在傅克反应中目标物的收率最高仅为90.6％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属盐陶瓷复合材料及其制备方法和应用，本发明制备方法制备的金属盐陶瓷复合材料作为催化剂提高了傅克反应的转化率和选择性。

本发明提供了一种金属盐陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将陶瓷颗粒浸渍到含有铝盐、铁盐及铟盐的混合溶液中，将所得浸渍体系干燥，得到金属盐陶瓷复合材料前驱体；所述铝盐与铁盐的质量比为1.5～7:1；所述铁盐与铟盐的质量比为0.5～3:1；

将所述金属盐陶瓷复合材料前驱体进行煅烧，得到金属盐陶瓷复合材料。

优选的，所述铝盐、铁盐和铟盐总质量与陶瓷质量的比为1:2～3。

优选的，所述铝盐包括氯化铝。

优选的，所述铁盐包括氯化铁

优选的，所述铟盐包括三氯化铟。

优选的，所述陶瓷颗粒的粒径为0.1mm～0.5mm。

优选的，所述浸渍的时间为36～54h。

优选的，所述煅烧的温度为400～800℃，保温时间为36～72h。

本发明还提供了上述方案所述制备方法制备的金属盐陶瓷复合材料，其特征在于，包括陶瓷和负载在所述陶瓷上的铝盐、铁盐和铟盐；所述铝盐与铁盐的质量比为1.5～7:1；所述铁盐与铟盐的质量比为0.5～3:1。

本发明还提供了上述方案所述的金属盐陶瓷复合材料作为催化剂在催化傅克反应中的应用。

本发明提供了一种金属盐陶瓷复合材料，包括以下步骤：将陶瓷颗粒浸渍到含有铝盐、铁盐及铟盐的混合溶液中，将所得浸渍体系干燥，得到金属盐陶瓷复合材料前驱体；所述铝盐与铁盐的质量比为1.5～7:1；所述铁盐与铟盐的质量比为0.5～3:1；将所述金属盐陶瓷复合材料前驱体进行煅烧，得到金属盐陶瓷复合材料。本发明通过调节铝盐、铁盐和铟盐的比例，并且通过浸渍和煅烧使铝盐、铁盐和铟盐的分子互相嵌合、原子轨道互相杂化。铝、铁、铟三种元素电子密度的互相影响和部分原子轨道的重叠，提高了对反应物中不同位点的催化活性，从而在作为傅克反应催化剂时提高了傅克反应的转化率和选择性。实施例结果表明，本发明制备的金属盐陶瓷复合材料可以使傅克反应中原料的转化率为99％，选择性在95％～99％范围内。

具体实施方式

本发明提供了一种金属盐陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：