[发明专利]一种用于氟氯交换反应的催化剂

权利要求书

1.一种催化剂，用于氟氯交换反应，其特征在于：所述催化剂的制备方法包括：

(1)将铝前驱体和表面活性剂溶于有机溶剂中，加入氟硼酸盐搅拌混合，形成混合液；

所述铝前驱体选自水合硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、醋酸铝、异丙醇铝、乙酰丙酮铝和草酸铝中的至少一种，所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酸、十二烷基磺酸钠和油酸中的至少一种；

(2)用密封水热釜密封混合液后，将密封水热釜于80～200℃温度下进行溶剂热反应；

(3)溶剂热反应结束后，取密封水热釜中的沉淀物，经离心、洗涤和干燥处理，再经300～600℃温度下焙烧，得到AlF₃催化剂；

所述催化剂具有多边棱柱状结构，且棱柱宽度为2～10μm、棱柱长度为2～10μm。

2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于步骤(1)中，所述氟硼酸盐选自NH₄BF₄、NaBF₄和KBF₄中的至少一种，所述铝前驱体选自水合硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、醋酸铝和草酸铝中的至少一种。

3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于步骤(1)中，铝前驱体和表面活性剂的质量配比为0.5～5:1，氟硼酸盐的加入摩尔量为铝的1～5倍，铝前驱体在混合液中的浓度为0.01～0.1mol/L。

4.按照权利要求3所述的催化剂，其特征在于步骤(1)中，铝前驱体和表面活性剂的质量配比为1～3:1，氟硼酸盐的加入摩尔量为铝的1～3倍。

5.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于步骤(2)中，将密封水热釜于120～180℃温度下进行溶剂热反应。

6.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于步骤(3)中，经350～450℃温度下焙烧，得到AlF₃催化剂。

7.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂用于由三氟甲烷和三氯甲烷氟氯交换反应制备二氟一氯甲烷和一氟二氯甲烷反应。

8.按照权利要求7所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂用于HCFC-22生产中三氟甲烷的资源化转化利用，将三氟甲烷和三氯甲烷经氟氯交换反应转化为二氟一氯甲烷和一氟二氯甲烷。

9.按照权利要求7所述的催化剂，其特征在于：反应温度为200～400℃，三氟甲烷和三氯甲烷的摩尔配比1:1～1:5。

10.按照权利要求9所述的催化剂，其特征在于：反应温度为300～400℃，三氟甲烷和三氯甲烷的摩尔配比1:1～1:2。

11.按照权利要求7所述的催化剂，其特征在于：加入促进气体，所述促进气体选自Cl₂、CCl₄、H₂、O₂、CO₂和O₃中的至少一种。

12.按照权利要求11所述的催化剂，其特征在于：促进气体的加入量为原料三氟甲烷和三氯甲烷体积含量的0.5％～10％。