[发明专利]氯化氢催化氧化制氯气的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.氯化氢催化氧化制氯气的催化剂，其特征在于，由载体和负载在所述的载体上的活性组分组成，活性组分为Cu、La、Ce、Pr、Sm和K元素，所述的载体为变孔径氧化铝。

2.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的催化剂，其特征在于，所述的变孔径氧化铝，颗粒内孔径沿直径从中心到外表面逐渐增大，其孔道直径，颗粒中心处比50％粒径处的平均孔径小1～8nm，50％粒径处比80％粒径处的平均孔径小约1～5nm，80％粒径处比颗粒外表面的平均孔径小1～5nm；吸水率为65％～75％，比表面积为120～220m²/g，孔容为0.6～0.8mL/g，孔道直径分布在10nm～20nm。

3.根据权利要求1或2所述的氯化氢催化氧化制氯气的催化剂，其特征在于，各个组份的重量百分比含量为：的重量含量计分别为：

Cu：0.8～16％，

La：0.8～9％，

Ce：0.7～8％，

Pr：0.7～8％，

Sm：0.8～9％，

K：0.5～5％。

载体：余量。

4.根据权利要求1～3任一项所述的氯化氢催化氧化制氯气的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂采用等体积浸渍法，在载体上负载活性组分，具体的包括如下步骤：

(1)将CuCl₂·2H₂O、LaCl₃·6H₂O、CeCl₃·6H₂O、PrCl₃·6H₂O、SmCl₃·6H₂O和KCl依次加入到去离子水中搅拌溶解，获得浸渍溶液；

CuCl₂·2H₂O、LaCl₃·6H₂O、CeCl₃·6H₂O、PrCl₃·6H₂O、SmCl₃·6H₂O和KCl的重量比为3～60.8:2.5～28.1:2.2～24.8:2.2～24.7:2.4～26.6:1～9.5；

(2)称取一定量的载体，根据载体的吸水率计算出浸渍需要的活性组分的质量，将等体积的浸渍液缓慢加入到载体中搅拌均匀，室温静置1～3h；

在100～120℃条件下干燥6～10h，在600～700℃条件下焙烧4～6h，即可得到所述的氯化氢催化氧化制氯气的催化剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中：所述的变孔径氧化铝的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氧化铝前驱体、含硅物质与助挤剂混合均匀，加入胶溶剂，混捏后挤条成型；

(2)将湿条在温度60℃～180℃条件下干燥1～4h，获得干燥后的颗粒物；

(3)将干燥后的颗粒物在250℃～450℃条件下预焙烧1～8h；

(4)在预焙烧后的颗粒物表面，先均匀喷洒浓度较低的酸性溶液A，再均匀喷洒浓度较高的酸性溶液B至饱和吸水量，在室温下静置1～3h；

所述的酸性溶液A为低酸性溶液，重量浓度为2wt％～15wt％，所述的酸性溶液B为高浓度酸性溶液，重量浓度为10wt％～25wt％；

(5)在60℃～180℃条件下干燥1～4h，在500～1000℃下高温焙烧1～8h。即可获得所述的变孔径氧化铝载体。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，各个组份的重量份数如下：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的氧化铝前驱体选自拟薄水铝石、氢氧化铝、铝粉或氧化铝干胶粉中的一种以上；

所述的含硅物质为硅溶胶、二氧化硅粉末、正硅酸酯的一种或几种；

所述的助挤剂为田菁粉、红薯淀粉、小麦淀粉、有机多元酸、纤维素中的一种或几种。胶溶剂为铝溶胶、硝酸、柠檬酸、水中的一种或几种。

8.根据权利要求1～3任一项所述的氯化氢催化氧化制氯气的催化剂的应用，其特征在于，用于氯化氢催化氧化反应制氯气。