【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种一种用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂及其制备和应用。
技术介绍
1、氯乙烯(vcm)是工业生产聚氯乙烯的单体，氯乙烯的大规模生产被广泛称为乙炔(c2h2)的催化氢氯化。全球氯乙烯产能的近40％是通过电石法生产的，使用活性炭上负载的氯化汞(hgcl2)作为催化剂。然而，这些工艺不是绿色的，因为汞是一种挥发性有毒物质，对人类健康和环境造成损害。此外，氯化汞不可避免地从催化剂中损失，这限制了催化剂的寿命。汞矿床的迅速枯竭，以及对环境和人们身体健康的保护，迫切需要开发一种新型无汞乙炔氢氯化催化剂。
2、离子液体(ionic liquid)又称室温离子液体、室温熔融盐或有机离子液体等，是由有机阳离子和无机阴离子组成，在100℃以下呈液体状态的盐类。大多数离子液体在室温或接近室温的条件下呈液体状态，并且在水中具有一定程度的稳定性。由于有机阳离子与无机阴离子的多样性，通过改变配比组合可设计合成出具备特殊功能的离子液体新材料，因此被称为“未来的溶剂”。
3、最近，人们对为这一重要的工业过程寻找商业上可行的无汞催化剂的兴趣重新燃起，这些研究大多集中在使用金作为催化剂上。
4、cn 105148989 a公开了一种多孔固体材料负载型离子液体-金催化剂，包括多孔固体材料载体以及负载在载体表面上的咪唑类离子液体和金化合物的复合物，将其用于乙炔氢氯化反应，乙炔转化率可达到88.5％，氯乙烯选择性
5、≥99.9％。但是该催化剂在乙炔氢氯化反应的应
6、因此，设计一种新的乙炔氢氯化反应用负载型au-离子液体体系催化剂，使之能及时导出反应所放热量，以保护金属的高价态以及防止离子液体的变性或流失，是很有应用前景的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂及其制备和应用，以解决负载型au-离子液体体系催化剂在乙炔氢氯化反应中因为反应热导致的高价au被还原流失以及离子液体碳化变性甚至流失的问题。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术公开了一种用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，所述催化剂包括载体和负载在载体上的金活性组分和离子液体，所述的载体为聚乙烯纳米纤维。
4、作为优选，所述的聚乙烯纳米纤维通过包括如下步骤的制备方法获得：
5、步骤一：将含有10～50wt％聚乙烯和50～90wt％石蜡油的聚合物共混物置于容器中进行预处理，控制预处理温度为80～100℃，形成均匀的凝胶后倒入挤出机；
6、步骤二：采用双螺杆挤出机，设置模温为180～220℃，铸辊温度为40～60℃，将凝胶挤出在冷轧辊上，得到均匀的凝胶膜；然后将凝胶膜切割成正方形，沿边长方向进行双向拉伸，两个方向的变形速率均为2～5mm/s，拉伸1～2min；
7、步骤三：拉伸后，将样品放入拉伸箱中，在100～110℃下加热3～5分钟，然后冷却至室温，最后，用正己烷提取样品，并裁剪成小块，保存备用。
8、本专利技术步骤一中，所述石蜡油作为溶剂和微孔形成剂，其主要成分为链长约19个碳原子的脂肪烃。
9、作为优选，步骤二中，制备的凝胶膜厚度为0.6～0.8mm。
10、本专利技术中，所述金活性组分和离子液体可使用目前已有报道的用于乙炔氢氯化反应的负载型au-离子液体体系催化剂中的金活性组分和离子液体。
11、作为优选，所述离子液体选自如下结构式(1)～(4)所示离子液体中的至少一种；
12、
13、结构式(1)中，
14、r1、r2、r3、r4各自独立为cnh2n+1或苯基，n为整数且1≤n≤16；
15、x-选自四氟硼酸根、亚胺根、四氯铁酸根、三氟甲磺酸根、双三氟甲磺酸亚胺根、对甲苯磺酸根或对异丁苯丙酸根；
16、
17、结构式(2)中，
18、r1、r2、r3、r4各自独立为cnh2n+1或者c1-c4烷氧基取代的cnh2n+1，n为整数且1≤n≤16；
19、x-选自四氟硼酸根、亚胺根、四氯铁酸根、三氟甲磺酸根、双三氟甲磺酸亚胺根、对甲苯磺酸根或对异丁苯丙酸根；
20、
21、结构式(3)中，
22、r1为h、ch3或c2h5；
23、r2为cnh2n+1，n为整数且1≤n≤6；
24、r3为ckh2k+1，k为整数且1≤k≤16；
25、x-选自四氟硼酸根、亚胺根、四氯铁酸根、三氟甲磺酸根、双三氟甲磺酸亚胺根、对甲苯磺酸根或对异丁苯丙酸根；
26、
27、结构式(4)中，
28、r1、r2各自独立为cnh2n+1，n为整数且1≤n≤16；
29、r3为h、cnh2n+1或o，n为整数且1≤n≤16；
30、x-选自四氟硼酸根、亚胺根、四氯铁酸根、六氟磷酸根、双三氟甲磺酸亚胺根、对甲苯磺酸根或对异丁苯丙酸根。
31、作为进一步的优选，所述式(1)所示的离子液体选自如下之一：
32、四丁基膦四氟硼酸盐，四丁基膦四氯铁酸盐，三己基十六烷基膦三氟甲烷磺酸盐，三丁基甲基膦对甲苯磺酸盐，三苯基乙基膦双三氟甲磺酸亚胺盐。
33、作为进一步的优选，所述式(2)所示的离子液体选自如下之一：
34、n-甲氧基乙基-n-甲基-n,n-二乙基铵四氟硼酸盐，三己基甲基铵双(三氟甲烷磺酸)亚胺盐，四乙基铵对甲苯磺酸盐。
35、作为进一步的优选，所述式(3)所示的离子液体选自如下之一：
36、1-乙基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐，1-乙基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐，1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，1-丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐，1-甲基-3-十六基咪唑双三氟甲磺酸亚胺盐，三甲基咪唑四氟硼酸盐，1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐。
37、作为进一步的优选，所述式(4)所示的离子液体选自如下之一：
38、n-丁基-n-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐，n-丁基-n-甲基吡咯烷六氟磷酸盐。
39、本专利技术特别优选所述离子液体选自如下之一：
40、四丁基膦四氟硼酸盐；1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；1-乙基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐；三苯基乙基膦双三氟甲磺酰亚胺盐；n-丁基-n-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐。
41、本专利技术中，所述聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂中，金活性组分可采用常规的用于乙炔氢氯化反应的负载型金-离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，所述催化剂包括载体和负载在载体上的金活性组分和离子液体，其特征在于：所述的载体为聚乙烯纳米纤维。
2.如权利要求1所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：所述的聚乙烯纳米纤维通过包括如下步骤的制备方法获得：
3.如权利要求2所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：步骤二中，制备的凝胶膜厚度为0.6～0.8mm。
4.如权利要求1-3之一所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：所述离子液体选自如下结构式(1)～(4)所示离子液体中的至少一种；
5.如权利要求4所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：所述式(1)所示的离子液体选自如下之一：
6.一种如权利要求1-5之一所述的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的制备
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，浸渍处理的条件为：常温下静置于通风橱中浸渍6-8小时。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，烘干条件为：于100～120℃烘5～10h。
10.如权利要求1-5之一所述的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂在催化乙炔氢氯化合成氯乙烯的反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，所述催化剂包括载体和负载在载体上的金活性组分和离子液体，其特征在于：所述的载体为聚乙烯纳米纤维。
2.如权利要求1所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：所述的聚乙烯纳米纤维通过包括如下步骤的制备方法获得：
3.如权利要求2所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：步骤二中，制备的凝胶膜厚度为0.6～0.8mm。
4.如权利要求1-3之一所述的用于催化乙炔氢氯化反应的聚乙烯纳米纤维负载金-离子液体催化剂，其特征在于：所述离子液体选自如下结构式(1)～(4)所示离子液体中的至少一种；
5.如权利要求4所述的用...
【专利技术属性】
技术研发人员：常仁芹，刘志鑫，赵佳，蔡译慧，张鑫，金春晓，李小年，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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