[发明专利]一种C-SiC催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种C-SiC催化剂，其为表面具有多孔碳层的SiC颗粒：

a)SiC：为α相和/或β相结构的5-500目的SiC颗粒；

b）SiC颗粒表面的多孔碳层，可占整个催化剂重量的5%~60%。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：

所述多孔碳层结构中可以掺杂有N原子，N原子的掺杂量为多孔碳层质量的1%~15%；

或，所述多孔碳层结构中可以掺杂有B原子，B原子的掺杂量为多孔碳层质量的1%~10%。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：

所述碳化硅可以为α相、β相或者两者混合相，颗粒度为5-100目、比表面积1-200m²/g的多孔成型碳化硅、泡沫碳化硅或SiC粉末。

4.一种权利要求1或2所述C-SiC催化剂的制备方法，其特征在于：所述C-SiC催化剂包括C-SiC催化剂或球磨改性的C-SiC催化剂，

a)C-SiC材料的制备方法：将SiC颗粒在惰性气氛下通过程序控制升温从室温升温到700-1000℃，然后将含氯有机溶剂通过惰性气体鼓泡形式通入（即将惰性气体通入含氯有机溶剂后，再将携带有含氯有机溶剂的惰性气体于室温下引入SiC颗粒所在的反应体系中），反应0.1-5小时，在惰性气氛下降温至室温，于SiC颗粒表面形成多孔碳层；得C-SiC催化剂；升温速率为3-10℃/分钟；

b)C-SiC球磨处理改性：将步骤a)获得的C-SiC催化剂与不锈钢钢球混合后放入球磨罐进行球磨，C-SiC与钢球质量比为1:8~1:36，钢球直径为1-5cm转速为200-600转/分钟，球磨时间为3-30h；得球磨改性的C-SiC催化剂。

5.一种权利要求2所述C-SiC催化剂的制备方法，其特征在于：

C-SiC材料的表面氮原子掺杂改性：氮原子可以是在生成碳层的过程中原位掺入或者是生成碳层之后掺入；

原位掺氮：在制备C-SiC过程中，通入含氯有机溶剂的同时于反应体系中通入含氮前躯体，进行原位氮掺杂，含氮前躯体包括：氨气、乙腈、肼中的一种或二种以上，含氮前躯体与含氯有机溶剂的体积比例为1:5~5:1，反应温度为700-1000℃；其余条件同权利要求3中的步骤a)；

C-SiC后处理氮原子掺杂：C-SiC合成后在500℃~1200℃下，通入含氮前躯体反应进行掺氮，含氮前躯体包括：氨气、乙腈、肼、氮气中的一种或二种以上，含氮前躯体流速为20-500ml/min，反应温度为600℃~1200℃，反应时间为2-12h；

或，C-SiC材料的表面硼原子掺杂改性：硼原子可以是在生成碳层的过程中原位掺入或者是生成碳层之后掺入；

C-SiC的原位硼原子掺杂：在制备C-SiC过程中，通入含氯有机溶剂的同时于反应体系中通入含硼前躯体，进行原位硼掺杂，含硼前躯体包括：氯化硼、硼烷中的一种或二种以上，含硼前躯体与含氯有机溶剂的体积比例为1:5~15:1，反应温度为700-1000℃；其余条件同权利要求3中的步骤a)；

C-SiC后处理硼原子掺杂：C-SiC合成后经过与含硼前躯体机械混合后在500℃~1200℃下反应进行硼掺杂，含硼前躯体包括：氯化硼、硼烷、氧化硼、硼酸中的一种或二种以上，含硼前躯体与含氯有机溶剂的质量比例为1:100~200:1，反应时间为2-20h。

6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述含氯有机溶剂为四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷、氯气、氯化氢等含氯的有机及无机物质中的一种或二种以上；惰性气氛为氮气、氩气、氦气中的一种；流量20~80毫升/分钟。

7.一种权利要求1、2或3所述C-SiC催化剂在乙炔法合成氯乙烯反应中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：C-SiC基催化剂应用于乙炔与氯化氢反应制备氯乙烯中，反应温度为150-250°C，空速为5-1000h^-1，乙炔与氯化氢体积比例为1∶1~1:2。