[发明专利]一种用于CFC-115加氢脱氯定向转化成HFC-125催化剂的制备与应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于催化加氢脱氯反应的负载型贵金属催化剂的制备方法和应用，特别是涉及一种高比表面积AlF₃的制备方法，用此AlF₃制备一种Pd/AlF₃催化剂的方法及其在CFC-115加氢脱氯定向转化成HFC-125反应中的应用。 

背景技术：

CFC-115，化学名称是五氟一氯乙烷，是一种臭氧损耗物质(ODS)，其臭氧消耗潜能值(ODP)为0.6，主要用作制冷剂，广泛用于食品陈列柜、冰淇淋机和低温冰箱等。CFC-115的理想替代品是HFC-125，又称五氟乙烷，是一种不含氯的氟利昂替代品，其ODP值为0。按现有生产HFC-125工艺，CFC-115仍作为主要的副产品。因此，发展CFC-115加氢脱氯生产HFC-125的工艺显得十分迫切。 

目前，多相加氢脱氯催化剂主要有Ni基催化剂、金属碳化物、负载型贵金属催化剂等。研究表明，负载型Pd/AlF₃催化剂在催化加氢脱氯反应中由于具有高选择性和良好的稳定性能，因而得到广泛关注。文献Applied Catalysis A：General，1998，168，159-170将贵金属Pd负载到不同载体如TiO₂、ZrO₂、γ-Al₂O₃、SiO₂、SiO₂-Al₂O₃、MgO、活性炭和AlF₃上，在CFC-115加氢脱氯生成HFC-125的反应中比较了各催化剂的性能。在给定的反应条件下，所有的催化剂均显示 了较高的活性，选择性都在90％以上，但无机氧化物作为载体的催化剂稳定性很差，这是由于反应过程中生成的HCl和少量的HF，可与这类无机氧化物载体发生化学反应而改变其性质，使催化剂快速失活。Pd/AlF₃和Pd/C催化剂则显示了较好的稳定性，相比较而言，Pd/AlF₃催化剂活性较低(CFC-115转化率为43.3％)，但目标产物HFC-125选择性和催化剂稳定性较高。研究表明，商品AlF₃比表面积较小是制约Pd/AlF₃催化剂活性的主要原因。以具有大比表面积的AlF₃为载体，贵金属Pd为活性组分，制备Pd/AlF₃催化剂并应用于加氢脱氯反应，可能是在保证高选择性的同时，提高催化剂活性的有效手段。 

三氟化铝(AlF₃)是一种强的固体酸催化剂，表面含有B酸和L酸酸性位，具有独特的物化性质，例如，有强的耐腐蚀性和热力学稳定性，可广泛用作催化剂或催化剂载体。在文献Journal of Catalysis，1989，120，387-400中，作者研究发现AlF₃对多相催化的氯氟交换反应具有良好催化活性。欧洲专利EP0331991A2将AlF₃用作HCFC-133a氟化合成替代品HFC-134a的催化剂载体，发现AlF₃性能较佳，说明该材料可用于臭氧损耗物质(ODS)氯氟烃(CFCs)生产替代品氢氟烃(HFCs)。