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《蒙特利尔议定书》及其补充文件都限制了臭氧消耗物质(ODS)氯氟烃(CFCs)的使用。因此,将CFCs转化利用或开发CFCs替代品是当前氟化学上一个非常重要的课题。CCl2F2(CFC-12)曾广泛用作制冷剂和推进剂,是消耗臭氧层的罪魁祸首,如何将CCl2F2转化为高附加值的四氟甲烷(CF4)是本研究的目标之一。本论文通过CCl2F2气相氟化反应合成CF4,由于中间产物是CClF3,为此开展了CClF3为原料进行气相氟化反应作对照实验。本论文采用CrOX-Y2O3催化剂实现了CCl2F2转化制备CF4。另外,采用沉积沉淀法制备CrOX-Al2O3催化剂,用于气相氟化CClF3合成CF4。1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)是一种理想的氯氟烃(CFCs)替代品。本论文采用沉淀法制备CrOX-Y2O3催化剂,并用于气相氟化1,1,1-三氟-2-氯乙烷(HCFC-133a)合成HFC-134a。采用BET,XRD,Raman,UV-Vis和EPR等技术对催化剂的物相结构和表面CrOX进行表征,并考察了Y前驱体和In助剂对Cr基催化剂的气相氟化HCFC-133a合成HFC-134a催化性能的影响。1.用沉积沉淀法制备了一系列不同温度焙烧的CrOX-Y2O3催化剂,并用于气相氟化CCl2F2和CClF3合成CF4。考察了焙烧温度对催化剂表面CrOX的影响,并采用不同反应原料(CCl2F2、CClF3)考察同一CrYF催化剂上对CF4的生成产率的差别。研究表明CrYF-6催化剂活性最高,并且催化活性CrYF-4比CrYF-6稍差些。高活性与CrYO催化剂表面的YCrO4和CrO3物种有关,这是因为YCrO4和CrO3物种易被活化而形成催化剂活性物种。CrYO-8催化剂表面CrOX物种为很难被活化的YCrO3,因而催化剂活性较低。研究发现由CCl2F2气相催化氟化制备CF4时,第一步反应极易进行,而第二步反应为决速步。2.制备了一系列不同温度焙烧的CrOX-Al2O3催化剂,并用于气相氟化CClF3合成CF4。600℃焙烧的催化剂活性最好,400℃反应温度下CrAlF-6催化剂上气相氟化CClF3合成CF4的生成产率约为92%。考察了焙烧温度对CrOX-Al2O3催化剂组成和结构的影响。XRD,Raman和UV-Vis分析结果表明随着焙烧温度升高,催化剂表面的晶相Cr2O3的含量增加。晶相Cr2O3很难被活化而形成活性物种,因而催化剂活性与CrAlO催化剂表面的Cr2O3的含量有关。CrAlF-6催化剂活性最高归因于其表面相对最低的Cr2O3含量。研究发现载体Al2O3经氟化后生成AlF3,并且形成的小晶粒AlF3载体有利于获得较高的催化活性。催化剂的失活的主要原因可能与催化剂表面Cr2O3的含量增加以及晶粒增大有关。3.用沉淀法备了一系列的CrOX-Y2O3催化剂用于气相氟化1,1,1-三氟-2-氯乙烷(HCFC-133a)合成1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a),考察了Y前驱体对催化剂表面CrOX的影响。催化剂分别采用Y(OH)3、YCl3和Y(NO3)3前躯体,并依次标记为CrYO-H,CrYO-Cl和CrYO-N。研究发现CrYF-H活性最高,这归因于CrYO-H催化剂表面拥有最高含量的Cr6+。高价态Cr6+物种经氟化后易转变为活性物种如CrOXFY或Cr(OH)XFY等。研究表明CrOX-Y2O3催化剂在预处理和反应过程中,部分高价CrOX可转化为CrF3。催化剂中CrF3含量增加,导致其转化为活性物种的含量相对减少,所以其催化活性下降。4.制备了一系列添加助剂In的CrOX-Y2O3催化剂用于气相氟化1,1,1-三氟-2-氯乙烷(HCFC-133a)合成1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)。研究发现催化剂活性随着助剂Zn的提高而增加。如在340℃反应温度下,CrYF催化剂对HCFC-133a的转化率达到22%,然而10%In-CrYF催化剂对HCFC-133a的转化率接近为28%。考察了In含量对CrOX-Y2O3催化剂组成和结构的影响。XRD,Raman,UV-Vis和EPR分析结果表明随着In参杂的含量升高,会有利于CrOX-Y2O3催化剂表面的Cr物种以高价态(Cr6+和Cr5)高分散的形成存在。研究表明催化剂活性与表面的高价态Cr物种有关,这是因为高价态Cr物种经活化、反应后易转变为催化活性中心。研究认为In-CrYFU催化剂中InF3能有效抑制催化剂表面的结炭。