本發明公開了一種適用于乙炔氫氯化反應的金銀納米團簇催化劑及其制備方法和應用，該催化劑主要由主要活性物種金銀納米團簇和載體活性炭組成，其中金銀納米團簇占催化劑重量的0.1％～3％。該催化劑的制備主要分為兩步：1)金銀納米團簇的合成；2)將步驟1)所合成的金銀納米團簇分散于混合溶劑中然后加入載體通過攪拌、離心、過濾及烘干等步驟將活性物種負載于載體上即得所述的金銀納米團簇催化劑。本發明所制備的金銀納米團簇催化劑用于乙炔氫氯化反應，表現出了良好的催化活性及氯乙烯選擇性并且展現出了優異的穩定性可以直接作為乙炔氫氯化反應所用汞基催化劑的替代產品。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種金銀納米團簇催化劑的制備及應用。

背景技術

乙炔氫氯化法是目前生產氯乙烯單體的重要方法，尤其是在富煤貧油的中國，每年通過乙炔氫氯化法生產的氯乙烯單體超過1300萬噸。傳統的乙炔氫氯化法所用催化劑為活性炭負載的氯化汞催化劑，然而汞金屬易流失的特性，既影響了催化劑的性能又威脅了生態環境。隨著人們對環境問題的日益重視，減少并逐步禁止汞基催化劑的使用成為了乙炔法生產氯乙烯企業面臨的重要問題。

最近《水俁公約》的簽署又對汞基催化劑的使用提出了明令的管制，并且規定到2020年，強制減少并逐步禁止汞基催化劑的使用。因此尋求環境友好的非汞催化劑是氯乙烯合成工業亟需解決的問題。

高校與科研院所的研究主要可分為兩個方向：一種是開發以貴金屬為活性中心的貴金屬催化劑；另外一種是開發以非貴金屬為活性中心的催化劑，雖然無汞催化劑正在研發階段且國內尚未有工業化應用的報道但是還是取得了一系列進展例如：

申請號為201210570613.X的專利公開了一種用于合成氯乙烯的反應中使用的低貴金屬無汞催化劑及其制備方法。通過負載少量的鐵、鋅、銅等金屬化合物，配以少量的金、鈀、釕、鉑等貴金屬形成復合活性組分。其中貴金屬的用量占催化劑總質量的0.01～0.04％，普通金屬的用量占催化劑總質量的0.1～1％，該發明報道的催化劑具有貴金屬含量低，催化劑成本低，催化劑活性高，壽命長等特點。

申請號為201611253836.8的專利公開了一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的貴金屬基催化劑及其制備方法。通過添加其他非貴金屬作為助催化劑來增加催化劑的活性并提高其穩定性，其添加的貴金屬鹽為氯金酸，含量為催化劑質量的0.5～20％，普通金屬化合物為氯化銅、氯化鎂、氯化銀、氯化鋇、氯化鋅等，含量為催化劑質量的0.5～20％，該催化劑雖然具有較高的活性和氯乙烯選擇性但是并沒有進行長時間的穩定性測試。

申請號為201710858286.0的專利公開了一種用于氯乙烯合成的貴金屬催化劑的制備方法。通過原位添加聚合物對載體活性炭進行一系列處理獲得了表面含有較多羧基和羰基的活性炭，這有利于另外向貴金屬前驅體溶液中增加助劑，通過助劑決定金屬負載的形式進而形成一個穩定的協同體系。這提高了貴金屬分散的穩定性和均一性，最后通過攪拌、離心等手段得到貴金屬催化劑。該催化劑用于乙炔氫氯化反應可實現乙炔轉化率在99％以上，催化效果良好，同時具有環境保護可回收的優點，可以全面代替目前廣泛使用的汞基催化劑，適于氯乙烯的生產。

申請號為201210100688.1的專利公開了一種應用于乙炔氫氯化反應的金絡合物催化劑，其主活性組分為四硫氰酸合金酸鉀，輔助活性組分為氯化鉀、氯化銅、氯化鋅和氯化鈷的一種或兩種，載體為活性炭。其中金絡合物占催化劑總質量的0.1～2.5％，輔助活性組分共占催化劑總重量的0.05～15％。該發明所制備的金絡合物催化劑是一種活性好、穩定性高、選擇性強的新型無汞催化劑。

申請號為201810682086.9的專利公開了一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的銅基催化劑及其制備方法和應用，其采用了有機酰胺類化合物作為銅鹽的穩定劑制備了一種銅基催化劑，其銅鹽使用量較大，但是所制得的催化劑具有較好的催化活性和穩定性。