[发明专利]一种纳米三氯化铝固载化催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备纳米固载化催化剂的方法，具体地说，是把三氯化铝通过气相沉积的方法固载于纳米二氧化硅表面，制备纳米固体酸催化剂的方法。

背景技术

在石油化工等领域，三氯化铝是被广泛应用的催化剂之一，它主要的催化性能有烷烃异构化、烷基化、烯烃聚合和酰基化。在使用三氯化铝作为催化剂的过程中，由于它的强腐蚀性和强毒性、同产物分离困难、并产生大量污水对环境造成污染等缺点，其应用受到越来越多的限制。通过把三氯化铝固载于氧化铝、二氧化硅、分子筛等具有丰富孔道和表面羟基的载体上，克服了其上述缺点，并保持良好的催化特性。

USP 2,927,087(1960)报道，以Al₂O₃、SiO₂等难熔氧化物为载体制得的AlCl₃/Al₂O₃、AlCl₃/SiO₂固载化催化剂对n-C₄⁰异构化反应表现出高的活性。USP 3,449,264(1966)指出AlCl₃蒸汽同难溶氧化物的表面羟基反应生成-O-AlCl₂活性物种，使其保持了优良的的催化性能。

USP 3,449,264(1969)和Krzywicki(J.Chem.Soc.Faraday I，1980，76，1311；Elselvier Sci.Pub，1985，213.)等报道用HCl处理Al₂O₃载体能够提高Al₂O₃/AlCl₃固载化催化剂的活性。Dragos(Inorg.Chem，1994，33，367；J.Am.Chem.Soc，1988，110，3311；J.Am.Chem.Soc，1997，119，12231.)等提出AlCl₃蒸汽固载于SiO₂表面时产生五元环和六元环结构的活性物种，经HCl和H₂O₂处理显著提高了SiO₂/AlCl₃固载化催化剂的活性。如上所述，AlCl₃的固载化主要是AlCl₃以不同形式与载体表面的-OH基团反应形成相对稳定的化学结构。因此，提高AlCl₃固载化催化剂的活性及稳定性的途径之一就是采用不同的物理及化学方法提高载体表面-OH的数目及稳定性。

Magnotta(J.Chem.Soc.Chem.Commun，1976，10，342；J.Catal，1977，46，266；J.Polym.Chem，1977，15，1341.)等报道AlCl₃蒸汽与大孔磺酸树脂粒反应得到的固体超强酸催化剂显示优良的烷烃异构化性能。

USP 3,880,944(1975)、USP 3,925,495(1975)、USP 3,962,133(1976)、USP 3,992,473(1976)等报道，在Cl₂协助下，AlCl₃进入石墨夹层形成AlCl₃/石墨固载化催化剂，对C₅⁰-C₇⁰的异构化显示良好的催化性能。

Stephan Jaenicke(J.Catal，2000，195，412.)等采用液相回流法，以苯为溶剂，以具有介孔结构的MCM-41分子筛为载体，制备了AlCl₃/MCM-41固载化催化剂，并用于苯与长链烯烃烷基化反应，研究发现载体的孔结构对单烷基苯产物的选择性有较大的影响。