一种碳化硅限域的双金属催化剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及催化剂，具体涉及一种碳化硅限域的双金属催化剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、三氟乙烯（trifluoroethylene，简称trfe或hfo-1123），室温下为无色气体，常温下三氟乙烯易发生聚合反应并放热，具有爆炸危险，储存时需要添加一定量的二戊烯作为阻聚剂。三氟乙烯是一种重要的含氟中间体，三氟乙烯与乙醇缩聚可制得环保型清洗剂氢氟醚；三氟乙烯与溴加成，然后再脱溴化氢就可得到三氟溴乙烯，三氟溴乙烯其金属有机中间体是合成三氟乙烯基化合物的重要试剂，调聚物作为高精密导航系统液浮陀螺仪和加速度计的浮液及阻尼液，用于航空航天工业，同时也是制造氟溴油的原料。三氟乙烯也是制备许多含氟高分子聚合物（均聚体或共聚体）的重要单体原料，例如，以三氟乙烯为主体与偏二氟乙烯共聚得到的共聚物具有非同寻常的压电（电致伸缩）特性，从而在人体器官领域、电子电器领域、能源领域中具有广泛的应用价值。由于三氟乙烯沸点低（-57 ℃），易自聚爆炸，具有较高的危险性并且难以运输和长期储存，故当前我国在三氟乙烯制备方面的研究比较少，还没有成熟的生产技术。

2、目前，比较成熟的三氟乙烯制备工艺如申请号为201910774511.1的中国发明专利所示，主要是以三氟氯乙烯为初始原料，经过催化加氢脱氯制备三氟乙烯。但是该类工艺的催化剂的活性和寿命均不理想，主要问题是催化剂中的贵金属组分如pd或ru等会发生烧结失活，其次目标产物三氟乙烯的选择性也较低。因此解决贵金属烧结团聚失活以及提高目标产物三氟氯乙烯的选择性是该目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种碳化硅限域的双金属催化剂及其制备方法与应用，该催化剂具有极佳的催化活性和目标产物选择性。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： 一种碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：将碳化硅、离子介导剂前驱体、络合剂以及两种金属盐前驱体分散溶解在去离子水中，而后进行水热晶化处理；随后将所得的水热晶化处理产物经离心分离干燥后，置于惰性气氛中焙烧处理，得到碳化硅限域的双金属催化剂。

3、本发明采用的另一术方案为：采用上述碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法制备得到的碳化硅限域的双金属催化剂。

4、本发明采用的又一术方案为：上述碳化硅限域的双金属催化剂在三氟氯乙烯加氢脱氯制备三氟乙烯反应的应用。

5、本发明的有益效果在于：本发明的制备方法通过离子介导络合的方式将两种金属限域在碳化硅表面的缺陷处，制备得到具有极佳的催化活性和目标产物选择性的催化剂，该催化剂中的金属不易烧结与团聚。

技术特征：

1.一种碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳化硅、离子介导剂前驱体、络合剂以及两种金属盐前驱体分散溶解在去离子水中，而后进行水热晶化处理；随后将所得的水热晶化处理产物经离心分离干燥后，置于惰性气氛中焙烧处理，得到碳化硅限域的双金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，两种所述金属盐前驱体包括第一种金属盐前驱体和第二种金属盐前驱体，所述第一种金属盐前驱体为rucl3、(nh4)2pdcl4和(nh4)2ptcl6中的任意一种；所述第二种金属盐前驱体为硝酸镁六水合物、硝酸钡、硝酸锶和硝酸钙四水合物中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳化硅和第一种金属盐前驱体的摩尔比为500:1~50:1。

4.根据权利要求2所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳化硅和第二种金属盐前驱体的摩尔比为100:1~30:1。

5.根据权利要求1所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳化硅和离子介导剂前驱体的摩尔比为20:1~10:1。

6.根据权利要求1所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳化硅和络合剂的摩尔比为15:1~5:1。

7. 根据权利要求1所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热晶化处理的温度为120~250 ℃，时间为6~24 h。

8.根据权利要求1所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧处理的温度为250~600℃，时间为3~12h。

9.采用权利要求1-8任一所述的碳化硅限域的双金属催化剂的制备方法制备得到的碳化硅限域的双金属催化剂。

10.如权利要求9所述的碳化硅限域的双金属催化剂在三氟氯乙烯加氢脱氯制备三氟乙烯反应的应用。

技术总结
本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种碳化硅限域的双金属催化剂及其制备方法与应用。该制备方法包括以下步骤：将碳化硅、离子介导剂前驱体、络合剂以及两种金属盐前驱体分散溶解在去离子水中，而后进行水热晶化处理；随后将所得的水热晶化处理产物经离心分离干燥后，置于惰性气氛中焙烧处理，得到碳化硅限域的双金属催化剂。该制备方法通过离子介导络合的方式将两种金属限域在碳化硅表面的缺陷处，制备得到具有极佳的催化活性和目标产物选择性，并且金属不易的烧结与团聚的催化剂。

技术研发人员：邓韬,贲志山,董晓阳,屠丽宏,孙文定,胡雪沁
受保护的技术使用者：湖北广钢气体电子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/31