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氟化铝是一种重要的无机材料,广泛应用于大众化学品和臭氧层消耗物质(ODS)替代品的合成。氟化铝存在α、β、γ、ε、δ、η、θ、κ等多种相态,其中a-AlF3和β-AlF3最为常见。a-AlF3为这些相态中最为稳定的物相,由于比表面积低,催化活性不高。P-AIF3由于比表面积大,用作固体酸催化剂,有较强的催化性能。但是在高温催化反应过程中P-AIF3易发生相变,转化为低比表面积稳定态的α-AIF3,从而导致了催化剂活性的下降。因此,如果能获得高比表面积a-AlF3,提高a-AlF3的酸量,用作固体酸催化剂,对于提高催化剂的稳定性具有重要的意义。Cr-AlF3催化剂广泛用于有机卤素交换反应中,Cr-AlF3催化剂的催化性能与其表面性质息息相关,诸如：催化剂表面的酸性位等。然而催化剂表面酸量也取决于比表面积,比表面积越大,催化剂表面酸性位数量越多。因此,合成高比表面积Cr-AlF3催化剂是提高催化剂的性能的关键。研究工作包括以下三个方面：1.采用炭硬模板法制备了高比表面积的a-AlF3(HS-a-AlF3)催化剂,合成过程为：首先,采用等体积浸渍法将一定浓度的蔗糖溶液浸渍到高比表面积的γ-Al2O3中,干燥后,在氮气气氛下煅烧,使得蔗糖分解为炭粉。其次,利用稀释的HF气体将含炭的高比表面积γ-Al2O3样品进行氟化。最后,采用燃烧法将样品中的炭模板除去,制得高比表面积的a-AlF3催化剂。通过对高比表面积a-AlF3的XRD、BET、Raman、NH3-TPD、SEM-EDX表征。发现当炭化温度为450℃时,HF-N2混合气体积比为1：4,除碳温度为425℃时,制得的α-AIF3比表面积最大(66m2.g-1)。HS-a-AlF3催化剂对CCl2F2歧化反应的催化活性也明显高于常规方法制备的低比表面积的a-AlF3,这归因于高比表面积的a-AlF3催化剂具有较大的酸量。2.采用改进溶胶凝胶法合成了高比表面积的Cr203催化剂,通过优化实验条件发现,当炭化温度为500℃时,蔗糖与铬摩尔比为2：1,除碳温度为400℃时,制得的Cr203比表面积最大(61m2·g-1)。合成的高比表面积Cr203催化剂气相氟化CF3CH2Cl合成CF3CH2F的催化活性明显高于直接制备的低比表面积Cr203催化剂,这归因于高比表面积Cr2O3催化剂具有更多路易斯酸性位。3.采用炭硬模板法合成了高比表面积的Cr2O3-α-AlF3催化剂。实验发现,氟化过程对合成高比表面积的Cr2O3-α-AlF3催化剂的影响非常重要,优化的最佳实验条件下可获得比表面积为115m2·g-1的Cr2O3-α-AlF3催化剂。Cr2O3-α-AlF3催化剂对催化裂解二氟乙烷(HFC-152a)制备氟乙烯(VF)的催化活性明显高于传统方法制备的低比表面积的Cr2O3-α-AlF3催化剂,这归因于高比表面积的Cr2O3-α-AlF3催化剂具有较大的酸量和较多的路易斯酸性位。