[发明专利]铈基催化剂在甲烷卤氧化制卤代甲烷中的应用

权利要求书

1.铈基催化剂在甲烷卤氧化制卤代甲烷中的应用。

2.如权利要求1所述应用，其特征在于所述甲烷卤氧化制卤代甲烷包括甲烷氯氧化制氯甲烷和甲烷溴氧化制溴甲烷。

3.如权利要求1所述应用，其特征在于所述铈基催化剂适用于甲烷卤氧化反应，所述铈基催化剂为CeO₂、铈基双组分复合氧化物或负载型铈基氧化物催化剂。

4.如权利要求1所述应用，其特征在于所述铈基催化剂催化转化反应物CH₄，HCl，O₂进行氯氧化反应生成产物CH₃Cl和CH₂Cl₂；或所述铈基催化剂转化CH₄，HBr(H₂O)，O₂进行溴氧化反应生成CH₃Br，CH₂Br₂。

5.如权利要求1所述应用，其特征在于所述铈基催化剂，

是由各种铈盐制得的CeO₂；或

CeO₂经第二组分修饰制得的铈基双组分复合氧化物，所述第二组分是Zr，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn，Ca过渡金属组分；或

CeO₂负载于SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、TiO₂载体上的负载型铈基氧化物催化剂；或

双组分复合氧化物负载于SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、TiO₂载体上的负载型铈基氧化物催化剂。

6.如权利要求1所述应用，其特征在于所述铈氧化物CeO₂催化剂，

由铈的氢氧化物、硝酸盐、草酸盐、碳酸盐、盐酸盐易分解含氧酸盐直接加热分解制得；或

由溶于水的铈盐经过碱沉淀，或水热沉淀，或溶胶-凝胶方法，再经高温焙烧后制得。

7.如权利要求6所述应用，其特征在于所述方法使用溶于水的铈盐为原料配置成相应的铈盐水溶液，与NaOH或KOH溶液混合，NaOH或KOH浓度范围为2～15M，较好的NaOH或KOH浓度范围是4～10M，最好的NaOH或KOH浓度范围是6～9M，水热温度范围是80～240℃，较好的水热温度是90～200℃，最好的水热温度是100～180℃。

8.如权利要求6所述应用，其特征在于所述方法中催化剂的焙烧温度选择在400～1000℃，较好的焙烧温度是500～800℃，最佳的焙烧温度是500～650℃。

9.如权利要求3或5所述应用，其特征在于所述方法的铈基双组分复合氧化物，由可溶于水的铈盐与可溶于水的Zr，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn过渡金属无机盐，经过碱共沉淀，或水热沉淀，或溶胶-凝胶法方法，再经高温焙烧后制得。

10.如权利要求3或5所述应用，其特征在于所述方法的铈基双组分复合氧化物，由使用溶于水的铈盐与可溶于水的Zr，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn过渡金属无机盐为原料配置成相应的金属盐混合溶液，与NaOH或KOH溶液混合，NaOH或KOH浓度范围是2～15M，较好的NaOH或KOH浓度范围是4～10M，最好的NaOH或KOH浓度范围是6～9M，水热温度范围是80～240℃，较好的水热温度是90～200℃，最好的水热温度是100～180℃；其中优选的铈基双组分复合氧化物催化剂为Ce-Ni-O和Ce-Fe-O；一般Ni/Ce的摩尔比为0.02～0.5，优选的Ni/Ce的摩尔比为0.05～0.2；一般Fe/Ce的摩尔比为0.02～0.5，优选的Ni/Ce的摩尔比为0.05～0.2。