一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用，其制备方法主要通过水热结晶法得到含铁的硅骨架晶体，经焙烧去除模板得到中空含铁硅骨架，而后浸渍负载铜后经二次水热结晶和焙烧得到包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂，制备工艺简单；催化剂呈现中空大空腔及周围多个空心小囊泡的结构，具有高比表面积和丰富介孔，有利于催化传质和金属氧化物颗粒的分散；同时多个囊泡空腔内包覆的铁铜双金属氧化物之间存在强相互作用而具备高活性，能够高温下抗烧结且多次利用后超低浸出，从而活化过硫酸盐产生大量单线态氧等活性物质降解各类毒害有机污染物，可稳定高效地去除水体内各类有机污染物。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于水处理
，特别涉及一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
芬顿氧化技术作为一种高效降解有机污染物的水处理工艺，已经得到广泛应用。相比传统均相芬顿反应，多相芬顿反应具有pH响应范围宽、不产生铁泥、易于固液分离等优势，但是多相芬顿催化剂往往存在界面传质效率低、活性金属催化位点暴露少、活性金属因浸出而失活等不足。为解决上述技术问题，通常将活性金属负载在多孔材料上，而沸石凭借其丰富的孔道类型、强吸附性能、物理化学稳定性好受到广泛关注，现有公开的相关专利如下：对比公开专利一：高稳定性有序介孔碳负载芬顿催化剂及其制备方法和应用（专利公开号CN201610670364.X）。该专利将有序介孔碳经过湿式氧化处理，随后洗涤、干燥后在硝酸铁溶液中浸渍，所得材料洗涤改造后在碱溶液中水热，即可得到有序介孔碳负载α-FeOOH芬顿催化剂。该材料具有较大比表面积，有较好的吸附效果，但活性位点少且分布不均匀，催化过程中金属易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在搅拌条件下，将正硅酸乙酯逐滴加入四丙基氢氧化铵，混合搅拌后得到澄清透明的硅水合物；/nS2、向步骤S1制备的硅水合物内加入一定量柠檬酸铁和水，水浴搅拌后得到澄清透明的黄棕色溶液水解溶液，将其加热除醇并补充超纯水至原始液面，得到无醇的澄清透明黄色的铁硅水合物；/nS3、将步骤S2制备的澄清透明黄色的铁硅水合物通过水热结晶和焙烧得到中空的含铁硅骨架；/nS4、将步骤S3制备的中空含铁硅骨架通过浸渍法负载铜，得到负载铜的中空含铁硅骨架；/nS5、将步骤S4得到的负载铜的中空含铁硅骨架经二次水热结...

【技术特征摘要】
1.一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在搅拌条件下，将正硅酸乙酯逐滴加入四丙基氢氧化铵，混合搅拌后得到澄清透明的硅水合物；
S2、向步骤S1制备的硅水合物内加入一定量柠檬酸铁和水，水浴搅拌后得到澄清透明的黄棕色溶液水解溶液，将其加热除醇并补充超纯水至原始液面，得到无醇的澄清透明黄色的铁硅水合物；
S3、将步骤S2制备的澄清透明黄色的铁硅水合物通过水热结晶和焙烧得到中空的含铁硅骨架；
S4、将步骤S3制备的中空含铁硅骨架通过浸渍法负载铜，得到负载铜的中空含铁硅骨架；
S5、将步骤S4得到的负载铜的中空含铁硅骨架经二次水热结晶和焙烧，得到包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂。


2.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，正硅酸乙酯和四丙基氢氧化铵的摩尔比例为：3～4：1，混合搅拌时间为2～4h。


3.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，柠檬酸铁和水的配比为每80～100mL超纯水中对应0.003～0.004mol柠檬酸铁，水浴搅拌温度为30～40℃，水浴搅拌时间为10～12h，加热除醇温度为80～85℃。


4.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，水热反应温度为160～180℃，水热反应时间为70～72h，干燥温度为90～100℃。


5.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，中空含铁硅骨架于马弗炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王津南，吕治平，张怡冰，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32