【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及六氟-1,3-丁二烯合成，具体涉及一种用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、全氟丁二烯，又称六氟-1,3-丁二烯，是一种含有两个双键的全氟化合物。它是一种无色无味的液化气体，密度为1.553 g/cm3，沸点为6 ℃，熔点为-132 ℃，分子量为162。全氟丁二烯是一种新型的干蚀刻气，具有优良的蚀刻性能，用于刻蚀生产含cu和低介电常数的整流线路板，全氟丁二烯主要被用于关键尺寸的精密刻蚀，有着比其他刻蚀气更好的选择性和深宽比。同时，六氟丁二烯具有优异的环境性能，其在大气中较短的存在时间（1.9d）、gwp(100)=290和odp值（臭氧消耗潜能值）为零的特性，温室效应极低且绿色环保。六氟丁二烯在刻蚀过程中所排放的gwp（全球变暖潜能值）分别降低了80%和82%，使其在性能及环保要求上均成为饱和氟碳类蚀刻气的最佳替代品，因此具有较高的市场潜力，是未来高端蚀刻气市场重要产品。
2、目前，制备六氟-1,3-丁二烯的主要方法有三氟乙烯基溴化锌法，将三氟乙烯基溴化锌试剂在含铜或铁离子催化剂的非质子极性溶剂中，通过偶联聚合生成六氟丁二烯，该反应条件温和，而且通常与制备有机锌试剂的过程耦合在一起操作，节省了中间产物提纯等物理处理工序。有机锌试剂的制备主要通过三氟溴乙烯或1,1-二溴四氟乙烷锌化获得，反应通常在锌粉、有机溶剂以及催化剂或引发剂环境中进行。其中1,1-二溴四氟乙烷可由四氟乙烯经溴加成、异构化制得，也可由1,1,1,2-四氟乙烷经溴取代反应制得，但反应产物的选择性
3、制备六氟-1,3-丁二烯的另一方法是以三氟氯乙烯为原料通过加氢脱氯偶联来制备六氟-1,3-丁二烯，申请号为202310702745.1的中国专利技术专利公开了利用钠脱氯偶联将三氟氯乙烯一步转化为六氟丁二烯的制备工艺。该制备工艺的具体操作步骤为：首先通过抽真空-氮气置换操作除去装置内的水分和氧气，然后加入钠丝和经无水无氧处理的甲苯溶剂，升温至80~120 ℃，搅拌至钠丝完全转变为钠砂后通入氨气活化金属钠，最后通入三氟氯乙烯，在80~120 ℃反应1~4 h后即可得到六氟丁二烯气相产物，六氟丁二烯收率可达88.6%，纯度为96.2%。该合成方法具有工艺路线短、反应条件可控、产品收率高以及三废产出小的优势，但整个工艺除了反应原料三氟氯乙烯外，还需要钠丝（脱氯剂）、甲苯（溶剂）、氨气（活化剂）以及干燥剂（五氧化二磷或氧化钙等）、无水乙醇、二苯甲酮和硫酸镁等辅助原料，反应需要金属钠丝以及无水无氧的操作环境，钠丝的易燃特性以及无水无氧操作环境的维持，为其工业化放大带来困难。
4、综上所述，目前研究主要集中在通过合成三氟乙烯基锌试剂以及通过溶剂脱氯来合成六氟-1,3-丁二烯，但是现有工艺均存在路线繁琐，操作条件高以及原料不易得等缺点，因此开发新的六氟-1,3-丁二烯合成工艺是目前亟待解决的关键问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种路线简单，操作条件低以及原料易获得的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂及其制备方法与应用。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，包括以下步骤：将第一种金属硫酸盐与第二种金属氟化物或第二种金属氧化物进行机械球磨处理，随后转移至水热釜中进行水热处理实现离子掺杂；水热处理结束后，将产物经洗涤干燥，最后置于马弗炉中进行焙烧处理，即得到离子掺杂型催化剂。
3、本专利技术采用另一技术方案为：采用上述用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法制备得到的离子掺杂型催化剂。
4、本专利技术采用又一技术方案为：上述离子掺杂型催化剂在1,1,2,3,3-五氟丙烯（cf2=cfchf2）与二氟一氯甲烷（chclf2）共裂解脱卤化氢一步生成六氟-1,3-丁二烯的反应中的应用。
5、本专利技术的有益效果在于：本专利技术针对1,1,2,3,3-五氟丙烯与二氟一氯甲烷共裂解脱卤化氢一步生成六氟-1,3-丁二烯路线，提供了一种活性位点数量多、催化活性高的离子掺杂型催化剂。该离子掺杂型催化剂通过依次进行的球磨、水热和焙烧处理得到，制备方法简单，重复性好，原料廉价易得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一种金属硫酸盐与第二种金属氟化物或第二种金属氧化物进行机械球磨处理，随后转移至水热釜中进行水热处理实现离子掺杂；水热处理结束后，将产物经洗涤干燥，最后置于马弗炉中进行焙烧处理，即得到离子掺杂型催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一种金属硫酸盐为BaSO4、SrSO4、CaSO4、NiSO4·6H2O、ZnSO4·H2O和Bi2(SO4)3中的任意一种；所述第二种金属氟化物为AlF3或MgF2；所述第二种金属氧化物为Cr2O3、Al2O3、MgO、V2O5、Co3O4和ZrO2中任意的一种。
3.根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一种金属硫酸盐与第二种金属氟化物的摩尔比为10:1~1:10，所述第一种金属硫酸盐与第二种金属氧化物的摩尔比为10:1~1:10。
4.根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺
5. 根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热处理的时间为3~24 h，温度为100~250 ℃。
6. 根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热处理时添加溶剂，所述溶剂为浓度为3~20 mol/L的氢氟酸溶液。
7. 根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述洗涤干燥具体为：水洗抽滤3次后，置于鼓风干燥箱中在120 ℃下干燥处理12 h。
8. 根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧处理的温度为400~900 ℃，时间为2~12 h。
9.采用权利要求1-8任一所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法制备得到的离子掺杂型催化剂。
10.如权利要求9所述的离子掺杂型催化剂在1,1,2,3,3-五氟丙烯与二氟一氯甲烷共裂解脱卤化氢一步生成六氟-1,3-丁二烯的反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一种金属硫酸盐与第二种金属氟化物或第二种金属氧化物进行机械球磨处理，随后转移至水热釜中进行水热处理实现离子掺杂；水热处理结束后，将产物经洗涤干燥，最后置于马弗炉中进行焙烧处理，即得到离子掺杂型催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一种金属硫酸盐为baso4、srso4、caso4、niso4·6h2o、znso4·h2o和bi2(so4)3中的任意一种；所述第二种金属氟化物为alf3或mgf2；所述第二种金属氧化物为cr2o3、al2o3、mgo、v2o5、co3o4和zro2中任意的一种。
3.根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一种金属硫酸盐与第二种金属氟化物的摩尔比为10:1~1:10，所述第一种金属硫酸盐与第二种金属氧化物的摩尔比为10:1~1:10。
4.根据权利要求1所述的用于六氟-1,3-丁二烯合成的离子掺杂型催化剂的制备方法，其特征在于，所述机械球磨处理的时间为1~12 h，转...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓韬，贲志山，董晓阳，屠丽宏，孙文定，胡雪沁，
申请(专利权)人：湖北广钢气体电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。