Carbon-supported copper--organic framework as active catalysts for acetylene hydrochlorination.

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Date: Oct. 2021
From: Canadian Journal of Chemistry(Vol. 99, Issue 10)
Publisher: NRC Research Press
Document Type: Report
Length: 3,546 words
Lexile Measure: 1460L

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Abstract :

In this work, activated carbon supported Cu-MOF was used as an acetylene hydrochlorination catalyst to manufacture vinyl chloride. Cu-MOF/AC with 15 wt. % Cu-MOF content has the initial acetylene conversion of 99.2% and vinyl chloride selectivity of 98.5% at 200 [degrees]C. By combining steady-state experiments and physical--chemical characterization results (XPS, BET, [H.sub.2]-TPR, [C.sub.2][H.sub.2]-TPD, XRD, and HCl adsorption experiments), Cu--O--C is shown to slow the reduction of [Cu.sup.2+], improve the reactants adsorption, and strengthen the anti-coking ability of Cu-based catalysts. According to the previous studies and the Eley--Rideal mechanism, it is proposed that [Cu.sup.2+] first adsorbed [C.sub.2][H.sub.2] to generate transition states in acetylene hydrochlorination catalysis. Key words: Cu-MOFs, acetylene hydrochlorination, vinyl chloride. Dans le cadre de ces travaux, nous avons utilise le charbon active (AC) comme support a un reseau metallo-organique a base de cuivre (CuMOF) que nous avons employe comme catalyseur d'hydrochloration de l'acetylene pour la fabrication du chlorure de vinyle. Le CuMOF/AC contenant 15 % p/p de CuMOF convertit 99,2 % de l'acetylene initial pour produire le chlorure de vinyle avec une selectivite de 98,5 % a 200 [degrees]C. En combinant les resultats d'experiences a l'etat d'equilibre et de caracterisation physicochimique (spectroscopie de photoelectrons X [XPS], analyse par la methode Brunauer--Emmet--Teller [BET], reduction thermoprogrammee sous hydrogene [[H.sub.2]RTP], desorption thermoprogrammee d'hydrogene [[H.sub.2]DTP] et experiences d'adsorption de HCl), nous avons montre que la liaison Cu--O--C retarde la reduction du [Cu.sup.2+], ameliore l'adsorption des reactifs et renforce la capacite anti-cokefaction des catalyseurs a base de cuivre. D'apres les etudes precedentes et le mecanisme de Eley--Rideal, nous posons l'hypothese selon laquelle le [Cu.sup.2+] s'adsorberait d'abord sur le [C.sub.2][H.sub.2] pour generer les etats de transition correspondant a la catalyse de l'hydrochloration de l'acetylene. Mots-cles : CuMOF, hydrochloration de l'acetylene, chlorure de vinyle.

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Gale Document Number: GALE|A678582824