CN1812834B - 使用氧化锌助催化剂生产甲基氯硅烷的催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了可以用来促进二甲基氯硅烷形成的催化剂。其中氧化铜和氧化锌紧密接触并且形成附聚颗粒的催化剂允许有选择地增加二甲基氯硅烷的生产。

Description

使用氧化锌助催化剂生产甲基氯硅烷的催化剂
相关申请的交叉参考
该申请要求2003年6月26日申请的、题目为使用氧化锌助催化剂生产甲基氯硅烷的催化剂的美国临时专利申请第60/482,664号的申请日的权益，在此将该临时申请的全部公开内容并入到本申请中。
技术领域
本发明涉及用于生产甲基氯硅烷的催化剂的领域。
背景技术
甲基氯硅烷因为它们的很多用途而众所周知，这些用途包括在生产聚硅氧烷和其它可以使用于涂敷例如二氧化钛涂层的材料中作为原材料，例如，可以被结合到例如塑料的材料中。一种特别有用的甲基氯硅烷是二甲基二氯硅烷，其使用于包括制备油和橡胶的很多工业生产过程中。这些材料是例如硅酮生产中的有用原材料。
用于生产甲基氯硅烷的方法对本领域的技术人员来说是公知的。例如，在美国专利4,645,851的背景技术中所描述的，按照“直接合成”或者“Rochow合成”方法，甲基氯硅烷可以通过在铜催化剂的存在下使氯甲烷与固体硅反应直接生产。
用于生产二甲基氯硅烷的反应总结于下面的式I中：
2CH3Cl+Si→(CH3)2SiCl2    式I
然而，在大多数工业生产过程中，氯甲烷与硅的反应还将生产出(CH3)SiCl3、(CH3)3SiCl、CH3HSiCl2、(CH3)2HSiCl和其它分子种类。
如上面所记载的，在甲基氯硅烷的形成中，人们可以使用铜作为催化剂。人们还可以使用其它物质例如锌、卤化锌、铝、锡、锰、镍、银、钴和氯化钾来促进甲基氯硅烷的形成。
已经证明，当锌与铜结合使用的时候，锌是形成甲基氯硅烷的特别有用的助催化剂。然而，虽然锌是有效的助催化剂，但是它的使用具有大量的缺点。
第一，通常很难提供一致量的锌。这降低了该系统的操作性。第二，已知的方法通常受到放热引起的温度尖峰。第三，在这些方法中反应温度经常不稳定。第四，大多数使用锌的方法在惰性气体、如氮气的存在下将其注入，这稀释了氯甲烷反应物。第五，用于加入锌的分离方法是必要的，这增加了该方法的成本。第六，已知的使用锌的催化剂具有不希望的流化性能。第七，这些催化剂对于二甲基二氯硅烷具有不希望的低水平的选择性。第八，由于反应的进行，很难保持希望水平的选择性。第九，因为金属锌与一些其它的锌化合物可能与氯甲烷和氧化铜反应引起非常的放热反应，所以以一定形式加入锌可能造成安全问题。
这样，仍然存在开发更好的方法来使二甲基二氯硅烷的形成最优化的需要。本发明提供了一个方案，包括改进二甲基二氯硅烷形成的选择性，并且制备其中氧化铜和氧化锌在附聚颗粒中紧密接触的催化剂。
发明内容
本发明涉及用于生产甲基氯硅烷的催化剂、用于制备该催化剂的方法以及使用该催化剂的方法。该催化剂是以氧化锌分散于整个铜的氧化物材料中并且附聚到该材料的铜的氧化物颗粒上的方式制备的。通过在铜的氧化物材料中分散该锌助催化剂，随着铜的氧化物分散到硅原料上，该锌助催化剂可以以连续控制的方式将释放反应器中。
相应地，在一个实施方案中，本发明涉及由附聚颗粒构成的催化剂，其中所述的附聚颗粒是由氧化锌和铜的氧化物构成的。该催化剂可以用来形成二甲基二氯硅烷。
在第二个实施方案中，本发明涉及用于制备由附聚颗粒构成的催化剂的方法，所述的方法包括附聚氧化锌和铜的氧化物以形成附聚颗粒。该制备方法有助于减少因为淘析而从反应器中的锌的损失。
在第三个实施方案中，本发明涉及另外一种用于制备催化剂的方法。该方法包括以下步骤：(a)氧化和研磨水雾化的铜粒以形成氧化的和研磨的水雾化粒子；(b)使氧化的和研磨的水雾化粒子与氧化锌粉末共混和掺杂以形成共混和掺杂的产物；(c)氧化该共混和掺杂的产品以形成附聚颗粒，其中所述的附聚颗粒包含紧密混合的氧化锌相和铜的氧化物相；以及(d)用金属铜研磨所述的附聚颗粒来制造催化剂。
本发明提供了在二甲基二氯硅烷形成中的改进方法。根据本发明，在损害剩余物的选择性的情况下，可以提高二甲基二氯硅烷的选择性。这最小化了已知的用于制备二甲基氯硅烷的方法在蒸馏后产生了含有材料例如二硅烷的残留物并且这些材料与催化剂相对抗的问题。这样，本发明的催化剂降低了二硅烷产物的选择性。另外，当这些催化剂是通过过热附聚氧化锌和铜的氧化物，然后用元素铜高能研磨该产物而形成的时候，这些催化剂在更加有效地利用硅的同时，保持了对二甲基二氯硅烷较高的选择性。
为了更好地理解本发明，与其它的另外的实施方案一起，结合实施例进行了下面的描述，本发明的范围阐述于所附的权利要求书中。
附图说明
图1A和1B是在实施例1的条件下增加的二甲基二氯硅烷选择性以及增加的残留物选择性与所消耗的硅的百分数相对照的图示。
图2A和2B是在实施例2的条件下增加的二甲基二氯硅烷选择性以及增加的残留物选择性与所消耗的硅的百分数相对照的图示。
图3A和3B是在实施例3的条件下增加的二甲基二氯硅烷选择性以及增加的残留物选择性与所消耗的硅的百分数相对照的图示。
图4A和4B是在实施例4的条件下增加的二甲基二氯硅烷选择性以及增加的残留物选择性与所消耗的硅的百分数相对照的图示。
具体实施方式
本发明涉及改进甲基氯硅烷的生产。通过使用本文中所描述的催化剂以及用于形成该催化剂的方法，人们能够比根据已知的生产它们的方法更加有效地生产甲基氯硅烷。
本公开内容不打算论述催化剂或者甲基氯硅烷的生产。读者可以参考适当的可以得到的该领域的文章和其它材料来得到与实施本发明的任何方面相关的另外的并且详细的背景信息。
根据一个实施方案，本发明提供了由附聚颗粒构成的催化剂，其中所述的附聚颗粒包括氧化锌和铜的氧化物。优选，所述的附聚颗粒具有少于20微米的尺寸并且具有0.5-8m2/g的比表面积。本文中所使用的措词“附聚颗粒”是指虽然相互之间没有共价键合，但是由于分子间作用力而保持结合的颗粒，其相似于部分烧结的陶瓷中的互锁颗粒。
根据本发明所使用的氧化锌可以通过现在已知的或者为本领域的技术人员所知的，并且其将因为对本发明有用而被知道的任何方法形成。作为选择，其可以通过商业卖主例如U.S.Zinc或者ZincCorporation of America获得。
本申请中所使用的措词“铜的氧化物”是指含有由氧化正铜和/或氧化亚铜构成部分的铜。优选，使用于本发明的铜的氧化物将同时含有氧化正铜和氧化亚铜。根据本发明所使用的铜的氧化物可以通过本领域技术人员现在已知的或者将要知道的以及通过阅读该公开内容将认为其适合与本发明相结合的任何方法生产。
本发明的催化剂还将优选包含元素铜。该元素铜可以通过本领域技术人员现在已知的或者将要知道的以及通过阅读该公开内容将认为其适合与本发明相结合的任何方法生产，或者其可以从商业卖主那里获得。元素铜高度分散于附聚颗粒的整个表面上并且可以通过例如压制到那些颗粒中并且通过机械力保持而与附聚颗粒结合。例如，通过使用高能研磨，人们可以在该颗粒上涂覆薄的铜层。
总体上，来自元素铜、氧化正铜和氧化亚铜的铜被称为“总的铜成分”。优选，该催化剂中氧化锌与总的铜成分的重量比例是0.01∶1-0.65∶1。基于该催化剂将要用于的应用，本领域的技术人员将可以容易地确定更加优选的范围。
例如，当在一个特定的只有铜和锌的单一输送体系中，氧化锌与总铜成分的重量比更优选为0.01∶1-0.25∶1；并且最优选0.01∶1-0.12∶1。然而，如果人们将在两面进料系统中使用本发明的催化剂，则该催化剂的氧化锌与总铜成分的重量比优选为0.40∶1-0.65∶1。
依据反应器的结构和生产商的工艺混合水平，甲基氯硅烷的生产者可以通过以至少三种不同方式使用该催化剂来选择利用本发明。根据第一种方式，生产者将硅和附聚的ZnO-CuxO催化剂预混合在一起，将该粉末混合物注入反应器中并且在氯甲烷下开始对其加热，来流化该床并且引发该反应。这种操作方式是分批模式。
第二种可能的操作模式是在反应器中使硅流化并且连续地加入新的附聚的ZnO-CuxO催化剂包来使硅流化并且还连续向流化床中加入新鲜的硅。该种操作方式将允许生产者基本连续地操作它的甲基氯硅烷反应器。对于这种操作方式，希望较低的氧化锌/铜比率。
对于甲基氯硅烷生产者，第三种操作模式是以类似于所建议的使用低的氧化锌与铜比例的催化剂或根本上没有氧化锌的催化剂的第二种操作模式的方式操作的，但是其是在少见的基底上以控制的温和的方式使用高氧化锌与铜的氧化物比的催化剂来增加在流化床中锌的含量，而不过量增加床中的铜的含量。因为过量的铜堆积在该床中可能是生产甲基氯硅烷工艺的毒物质，所以这有时是必要的。
在单一的输送体系下，人们可以，例如，以长的间隔如大约每个小时，注射锌金属、锌化合物、或者锌氧化物，但是更加频繁地注射铜的氧化物，例如，每5-10分钟。优选，该注射模式将通过使用分离进料进行并且锌将在惰性气体例如氮下注入。
如上所述的，优选的铜的氧化物的量、以及氧化锌和元素铜的量将取决于该催化剂将要使用的应用。然而，优选：(a)基于催化剂的重量，氧化亚铜是以30-95重量％的量存在的；(b)基于催化剂的重量，氧化正铜是以2-45重量％的量存在的；(c)基于催化剂的重量，元素铜是以低于或者等于25重量％的量存在的；并且(d)基于催化剂的氧化锌与总铜成分的比例，氧化锌是以低于或者等于18重量％的量存在的。
当产生高氧化正铜催化剂的时侯，优选：(a)基于催化剂的重量，氧化亚铜是以75-95重量％的量存在的；(b)基于催化剂的重量，氧化正铜是以2-10重量％的量存在的；(c)基于催化剂的重量，元素铜是以等于2-15重量％的量存在的；并且(d)基于催化剂中氧化锌与总铜成分的比例，氧化锌是以低于或者等于10重量％的量存在的。
当产生高氧化亚铜催化剂的时侯，优选：(a)基于催化剂的重量，氧化亚铜是以30-75重量％的量存在的；(b)基于催化剂的重量，氧化正铜是以10-45重量％的量存在的；(c)基于催化剂的重量，元素铜是以等于4-25重量％的量存在的；并且(d)基于催化剂中氧化锌与总铜成分的比例，氧化锌是以低于或者等于10重量％的量存在的。
本领域的技术人员知道，用较高的二价铜成分达到了较高的选择性，但是反应速率比较低。这样，对于催化剂将使用到的应用的决定，将确定氧化亚铜和氧化正铜的优选的量。相应地，生产者将使用高氧化亚铜成分的催化剂来增加催化剂活性来以较高的速率生产甲基氯硅烷。此外，生产者将使用高二价铜成分的催化剂来提高二甲基二氯硅烷的选择性，其具有较低的活性和较长的反应引发时间。
在第二个实施方案下，本发明提供了用于制造由附聚颗粒所构成的催化剂的方法，所述的方法包括附聚氧化锌和铜的氧化物以形成附聚的颗粒。
优选该附聚是通过加热完成的。加热使得氧化锌和铜的氧化物形成所希望的相互之间的结合。该加热优选是在空气的存在下进行的，这能够使得组分氧化。
为了附聚颗粒，人们可以加入元素铜。优选，该元素铜是在足以使元素铜分散于所有的这些颗粒中的条件下，与附聚的颗粒混合的。例如，其可以在高能研磨的条件下加入。
任选地，人们还可以在与加入元素铜相同的步骤中加入锡。功能上，该锡与铜作为辅助催化剂。该锡优选以与分散元素铜相同的方式分散到附聚的颗粒中。在该补充的实施方案中，可以通过分别供料加入锡和元素铜，或者它们可以首先相互之间结合然后与附聚的颗粒加入。相对于铜的重量，优选200-3000ppm，更优选400-1600ppm，并且最优选800-1200ppm的锡使用于该接触物料中。
在一个具体的优选实施方案中，本发明提供了用于制备催化剂的方法，所述的方法包括步骤(a)氧化和研磨水雾化的铜粒以形成氧化的和研磨的水雾化的粒子；(b)使氧化的和研磨的水雾化粒子与氧化锌粉末共混和掺杂以形成共混和掺杂的产物；(c)氧化该共混和掺杂的产物以形成附聚颗粒，其中所述的附聚颗粒包含紧密混合的氧化锌相和铜的氧化物相；以及(d)一起研磨所述的附聚颗粒和金属铜来制造催化剂。
这样，根据该方法，本领域技术人员知道含有元素铜、氧化正铜和氧化铜的水雾化的铜物料被氧化并且被研磨成合适粒径的分布。使该物料与氧化锌粉末共混和掺杂并且完全共混和掺杂。为了增加铜的氧化物的含量并且形成含有紧密混合的氧化锌-铜的氧化物相的颗粒从而形成氧化锌和铜的氧化物的附聚颗粒，可以进一步氧化该共混和掺杂材料。然后，为了形成希望的粒径分布，一起研磨该附聚颗粒和金属铜。
根据上面的实施方案，在该实施方案中，人们还可以任选地将附聚颗粒与锡研磨。这样，该锡可以在与加入元素铜相同的高能磨上被研磨到铜的氧化物中。锡的研磨允许在其保持其金属型态的同时，非常均匀地分布。通过研磨该锡，人们可以避免制造锡氧化物。
上面描述的催化剂以及通过上面描述的方法生产的催化剂特别适合用于从硅和氯甲烷产生二甲基二氯硅烷。该催化剂可以被加入到在含有氯甲烷的加料装置中含有甲基氯硅烷的系统或者反应器中。这和分别加入金属锌形成铜的氧化物的系统形成对比。在那些系统中，通常将锌通过含有惰性气体如氮气的供料装置加入。
通过在氯甲烷气体存在下将催化剂注入到系统或者反应器中，人们能够使气体的稀释最小化，这允许更有效的方法。
此外，由于本发明的催化剂既含有铜的氧化物催化剂又含有氧化锌助催化剂，人们不需要为每一种物料建造独立的供料阀。
此外，使用氧化锌而不是锌金属是有利的。例如，可以避免维护供料阀的成本。另外，氧化锌-铜的氧化物颗粒允许锌助催化剂与铜的氧化物以比常规方法中存在的更加连续的方式相加。这允许人们避免了可能由单独向反应器中注射金属锌所产生的一些温度尖峰。
实施例
通过下面的实施例来举例说明本发明。这些仅仅是解释性的并且不应该被视为是对本发明范围的限制。
反应测试装置和化学反应物
与下面的实施例相关，反应测试是在搅拌床反应器中进行的。该反应器是由低碳不锈钢构成的，其高为28英寸并且内径为2英寸。通过流化床砂浴对该反应器和反应物质加热，并且连续搅拌该接触物质以确保整个接触物质的温度均匀并且确保接触物质和氯甲烷之间的接触均匀。
对于所有的这些实施例的反应条件是：100.0克研磨的硅，120sccm CH3Cl气，并且反应温度是300℃。在加入到反应器之前，将催化剂与合适的添加剂(锡、锌、氧化锌、适量)与硅混合在一起。使用安装了30％OV-210Chromosorb PAW-DMCS 80/100 12ft.X 1/8′不锈钢柱的Hewlett-Packard气体色谱(具有TCD检测器的Model5890-11)测量粗产物组合物。通过使用3.00sccm的氮气作为混合到氯甲烷气体流中的惰性基准气体确定反应速率和崔产物活性。氯甲烷气体和氮气的质量流量控制器确保了这两种气体均匀并且恒定的流动速率。
所有的反应测试都使用了市场上可以购得的Elkem MetalsCompany，Alloy，WV销售的化学级硅。球研磨该硅并且混合以提供均匀的并且连贯的硅供料。主要的杂质，如生产者所提供的并且通过外面的测试试验室确定的，是0.32％Fe、0.14％Al和0.004％Ca。测试硅的粒径分布显示于下面的表I中。
表1
硅粒径分布
  ％(wt/wt)   尺寸(m)
  10   116
  25   97
  50   70
  75   32
  90   5.9
所有的测试都是使用市场上可以购得的材料。“高纯度级”氯甲烷是从Air Products，Inc获得的。所使用的氧化锌是从Zinc Corporationof America，Monaca，PA购得的Kadox 911。锌粉末是从New JerseyZinc Company，Palmeton，PA购得的。所使用的锡粉末是由SCM MetalProducts，Research Triangle Park，NC)生产的。
通常的催化剂制备方法
在一个连续的方法中，生产了两种材料用作这些甲基氯硅烷催化剂的原材料。
第一种原材料的制备与本发明相关。为了制备ZnO-铜的氧化物材料，使81.0lbs.典型d50粒径为约15μm的约95％氧化亚铜粉末与10.0lbs.d50粒径为约0.12μm的氧化锌混合。该混合是通过将这两种成分辊压混合在一起直到物理混合物看上去均匀为止来实现的。在薄层带熔炉上于900-1000°F下以约30分钟的驻留时间氧化彻底混合的粉末来生产附聚的ZnO-铜的氧化物颗粒材料。如下所描述的那样，进一步加工该材料以制备活性的选择性的催化剂。
对于第二种原材料，还收集在其与ZnO混合之前生产的混合的铜的氧化物材料并且在薄层带熔炉上于900-1000°F下以约30分钟的驻留时间氧化该混合铜的氧化物材料来生产混合的铜的氧化物颗粒材料。该组合物是约50％的氧化亚铜，45％氧化正铜，和5％游离的铜。将该混合的铜的氧化物材料用作与上面所描述的ZnO-铜的氧化物材料相比较的主要成分。
实施例1
标准的催化剂制备方法不是本发明的实施方案，而是用来与本发明的催化剂制备方法相对比。该催化剂的制备以及这种催化剂的使用对于甲基氯硅烷催化剂领域的人员来说是公知的。
将300.00g锤式碾磨的空气氧化的混合氧化态的铜粉末(如上面所描述的那样制备)和30.00g 325目高表面积铜粉倒入到装载了3000g 3/16″低碳钢研磨介质的Pilamec振动磨中。粉碎这些材料4.0个小时，从磨中取出并且从研磨介质中分离出来，再次装入到磨中并且粉碎另外的4.0个小时，总的研磨时间是8.0个小时。从该磨出来的产出物是用于氯甲烷与硅粉末反应生产二甲基二氯硅烷的活性的选择性的催化剂。
如上所述的那样测试该催化剂。将硅粉末(100.00g)、该催化剂(3.00g)、锌粉末(0.257g)和锡粉末(0.0030g)混合在一起并且在氯甲烷气体流下加入到搅拌床反应器中。当该加热器被加热到300℃时，将接触物质加入到反应器后，对来自反应器的气体进行气相色谱分析。在整个反应的持续时间内，每个小时收集气相色谱分析数据。
图1A和1B显示了二甲基二氯硅烷和残留物的选择性与在反应的过程中所消耗的硅的百分数的对照。
该实施例显示了用对甲基氯硅烷催化剂制备领域的技术人员来说公知的现有技术制备活性的并且选择性的催化剂。该实施例还显示了甲基氯硅烷直接合成反应领域的技术人员对该催化剂的使用和实施。这是基线标准催化剂合成和反应器测试。
实施例2
为该发明所制备的催化剂使用了初期描述的ZnO-铜的氧化物材料。
将该ZnO-铜的氧化物材料(300.00g)与26.83g约98％-325目的铜金属混合并且装入到装载了3000g 3/16″低碳钢研磨介质的Pilamec振动磨中。粉碎该磨的内装物4.0个小时，从研磨介质中分离出来并且再次装入到磨中并且粉碎另外的4.0个小时。从该磨中取出最终的产品并且贮存直到使用。
反应器测试与前面所描述的进行标准催化剂测试的相同。下面所显示的用于两个反应测试的接触物质是由100.00g硅、3.34g如上所描述那样制备的ZnO-铜的氧化物催化剂，和0.0030g锡组成的。增加的二甲基二氯硅烷选择性和增加的残留物选择性与所消耗的硅的百分数的对照显示于图2A和2B中。
这些实施例示范了在该专利申请中所公开的用于制备改进的甲基氯硅烷催化剂的技术。反应条件以及催化剂的用法对于甲基氯硅烷催化剂领域的技术人员来说是公知的，但是由于在此申请中所公开的催化剂制备技术，二甲基二氯硅烷选择性增加了并且残留物的选择性降低了。
实施例3
在本发明的另一个实施方案中，将上面制备的ZnO-铜的氧化物材料(300.00g)与26.83g约98％-325目的铜金属、和0.235g锡粉末掺混。将该粉末混合物装入到装载了3000g 3/16″低碳钢研磨介质的Pilamec
Figure G2004800178583D00121
振动磨中。粉碎该磨的内装物4.0个小时，从研磨介质中分离出来并且再次装入到磨中并且粉碎另外的4.0个小时。从该磨中取出最终的产品并且贮存直到使用。
通过该方法制备的催化剂是活性的并且是选择性的。向ZnO-铜的氧化物催化剂颗粒中加入锡是将锡引入到甲基氯硅烷反应中的常规方法。以与标准催化剂测试程序相似的方式测量该催化剂。混合硅粉末(100.00g)和3.34g该催化剂并且将其加入到前面所描述的反应器中。对于用该催化剂催化的反应，增加的二甲基二氯硅烷和增加的残留物选择性显示于图3A和3B的曲线图中。
该实施例显示了当使用于含有锡的催化剂的时候，所公开的催化剂制备技术是有效的。反应器测试条件对于了解甲基氯硅烷直接合成反应的人来说是公知的。
实施例4
在另外一个并没有被此专利所覆盖，而是用于对比的目的的催化剂制备中，将上面所制得的混合铜的氧化物材料(300.00g)与30.00g约98％-325目铜金属和35.41g Kadox 911氧化锌混合，并且将其装入到装载了3000g 3/16″低碳钢研磨介质的Pilamec振动磨中。粉碎该磨的内装物4.0个小时，从研磨介质中分离出来并且再次装入到磨中并且粉碎另外的4.0个小时。从该磨中取出最终的产品并且贮存直到使用。
进行与前面所描述的标准催化剂测试相同的反应器测试。用于该测试的接触物质是由100.00g硅，3.00g上面描述的标准铜的氧化物，0.30g ZnO(Kadox 911)，和0.030g锡粉末组成的。增加的二甲基二氯硅烷选择性和增加的残留物选择性与所消耗的硅的百分数的对照显示于图4A和4B中。
混合氧化态铜的氧化物催化剂是具有由约5％铜、50％氧化亚铜、和45％氧化正铜组成的组合物的混合氧化态铜的氧化物。使300.00g等分量的混合铜的氧化物与30.00g铜粉末混合，共混和掺杂并且装入到装载了3000g 3/16″低碳钢研磨介质的Pilamec振动磨中。粉碎该磨中的内装物4.0个小时，从研磨介质中分离出来并且再次装入到磨中另外的4.0个小时。从该磨中取出最终的产品并且贮存直到使用。
该实施例表明虽然与混合铜的氧化物粉碎的ZnO是甲基氯硅烷催化剂包的有效助催化剂，但是其不如在本专利申请中所公开的技术有效。粉碎的ZnO助催化剂对于二甲基二氯硅烷的选择性较低并且对于残留物显示出较高的选择性。
虽然结合具体实施方案描述了本发明，但是应该理解本发明可以具有其它的修改并且该申请打算覆盖大体上遵循本发明原理、并且包括偏离本发明的公开内容而在本发明所属的领域中已知的或者常规的技术手段并且可以应用前面所阐述的主要特征的并且落入所附的权利要求的任何改变、用途、或者修改。

Claims (20)

1.一种包括附聚颗粒的催化剂，其中所述附聚颗粒包括氧化锌和铜的氧化物，并且所述铜的氧化物包括氧化正铜和氧化亚铜。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述催化剂还包括单质铜。
3.根据权利要求2所述的催化剂，其中：
(a)基于催化剂的重量，氧化亚铜的量是30-95重量％；
(b)基于催化剂的重量，氧化正铜的量是2-45重量％；
(c)基于催化剂的重量，单质铜的量是低于或者等于25重量％；并且
(d)基于催化剂的氧化锌与总铜成分的比例，氧化锌的量是低于或者等于18重量％。
4.根据权利要求3所述的催化剂，其中所述催化剂中氧化锌与总铜成分的重量比为0.01∶1-0.65∶1。
5.根据权利要求4所述的催化剂，其中所述催化剂中氧化锌与总铜成分的重量比为0.01∶1-0.25∶1。
6.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述附聚颗粒具有低于20微米的尺寸并且具有0.5-8m2/g的比表面积。
7.根据权利要求1所述的催化剂，其还包括锡。
8.根据权利要求2所述的催化剂，其还包括锡。
9.一种用于制备根据权利要求1所述的催化剂的方法，所述方法包括附聚氧化锌和铜的氧化物以形成附聚颗粒，其中所述附聚颗粒具有0.5-8m2/g的比表面积。
10.根据权利要求9的方法，其中所述附聚是通过加热进行的。
11.一种用于制备权利要求2的催化剂的方法，所述方法包括附聚氧化锌和铜的氧化物以形成附聚颗粒，以及高能研磨所述附聚颗粒和单质铜。
12.一种用于制备权利要求1的催化剂的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)氧化和研磨水雾化的铜粒以形成氧化的和研磨的水雾化的粒子；
(b)使氧化的和研磨的水雾化粒子与氧化锌粉末共混和掺杂以形成共混和掺杂产物；
(c)氧化该共混和掺杂产物以形成附聚颗粒，其中所述的附聚颗粒包含紧密混合的氧化锌相和铜的氧化物相；以及
(d)研磨所述的附聚颗粒和金属铜来制造催化剂。
13.根据权利要求13所述的方法，其还包括在步骤(d)中研磨该颗粒和锡。
14.一种制备甲基氯硅烷的方法，其中所述方法包括使硅和氯甲烷与催化剂接触，其中所述催化剂包括附聚颗粒，所述附聚颗粒包括氧化锌和铜的氧化物，并且所述铜的氧化物包括氧化正铜和氧化亚铜。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述附聚颗粒具有低于20微米的尺寸并且具有0.5-8m2/g的比表面积
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述催化剂还包括单质铜。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述催化剂中氧化锌与总铜成分的重量比为0.01∶1-0.65∶1。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述催化剂中氧化锌与总铜成分的重量比为0.01∶1-0.12∶1。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述催化剂中氧化锌与总铜成分的重量比为0.40∶1-0.65∶1。
20.根据权利要求14所述的方法，其还包括预掺混所述硅和附聚颗粒以形成粉末混合物，将所述粉末混合物注入反应器中，并且在氯甲烷流下加热所述粉末混合物。
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