[发明专利]一种κ-AlF3

说明书

本发明公开了一种κ‑AlF₃催化剂的制备方法，包括以下过程：将铝源溶于溶剂中形成混合溶液，再将氟源加入到该混合溶液中，搅拌溶解形成无色透明的溶液，然后置于水热釜中经水热反应，反应结束后冷却至室温，将反应液离心分离，离心分离得到的固体经乙醇水溶液洗涤后干燥，将干燥后的固体煅烧活化，制得所述κ‑AlF₃催化剂。通过本发明的方法合成的κ‑AlF₃催化剂，在催化含氟烷烃裂解脱HF制备含氟烯烃反应中具有较高的催化活性，且本发明制备的κ‑AlF₃催化剂纯度很高，形貌规则且多样。

技术领域

本发明涉及一种κ-AlF₃催化剂的制备方法。

背景技术

氢氟烷烃（HFCs）不含Cl，臭氧消耗潜能值（ODP）为0，对臭氧层不会造成破坏，但是它是一种温室气体，温室效应潜能值（GWP）比较高，而且在大气中的停留时间长达47年，它们的存在对全球的环境造成了很大的威胁。大量使用会对环境造成一定的危害，是《京都议定书》上禁止排放的气体。例如常用作汽车空调的制冷剂HFC-134a（1,1,1,2-四氟乙烷），其GWP值大约是CO₂温室效应潜能值的1400倍。而氢氟烯烃（HFOs）的GWP值都比较低，在大气中的停留时间只有10天左右。相对看来，将氢氟烷烃转化成氢氟烯烃是非常环保的方式，在很大程度上减缓了温室效应，解决目前非常严重的环境问题。

而且，HFOs具有与HFCs相似的物理化学性质，也被广泛应用于制冷剂、发泡剂、清洗剂等方面，且其具有非常低的GWP值（一般低于150），被认为是HFCs的理想替代品。氢氟烯烃还是非常重要的聚合前驱体，可以通过聚合、加成反应生成一些高附加值的含氟单体和含氟高分子材料，广泛应用于含氟树脂、含氟橡胶、含氟纤维和含氟表面活性剂等方面。

中国专利CN201710353517报道用制备的θ-AlF₃用于1,1,1,2-四氟乙烷脱HF制备三氟乙烯，在450℃下1,1,1,2-四氟乙烷转化率在30%左右，三氟乙烯的选择性高于99%。中国专利CN106000428A用含有OH基团的氟化铝、含有OH基团的P掺杂的氟化铝以及含有OH基团的锌掺杂氟化铝催化剂用于1,1,1,2-四氟乙烷脱HF制备三氟乙烯，在450~500℃下1,1,1,2-四氟乙烷转化率在20~60%，三氟乙烯的选择性高于99%。同样美国专利US5856593A也报道了用AlF₃作为HFC-134a脱氟化氢制备三氟乙烯的催化剂，在600℃反应，1,1,1,2-四氟乙烷转化率在35%左右。欧洲专利EP2170788A1报道用溶胶-凝胶法制备的高比表面积AlF₃作为HFC-134a脱氟化氢制备三氟乙烯的催化剂，在300℃下，HFC-134a转化率10％左右。

如上所述AlF₃是一种重要的无机材料，常被用于氢氟烷烃脱HF制备氢氟烯烃，同时它也是F/Cl交换、脱HF、脱HCl、氟化反应、置换反应的主催化剂。催化剂的比表面积、晶体结构、表面酸性都是影响催化活性的关键因素。目前AlF₃的制备方法有溶胶凝胶法、气相氟化法、沉淀法、浸渍法等。现有的这些制备方法有的会用到HF气体或者HF溶液作为氟源，操作过程较危险，且制备的AlF₃的比表面积较低，没有规整的形貌。目前报道最多的主要是α-AlF₃、β- AlF₃、γ- AlF₃，关于κ- AlF₃的文献报道极少。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种κ-AlF₃催化剂的制备方法。