[发明专利]一种多级钴铁氧化物纳米阵列结构化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种多级钴铁氧化物纳米阵列结构化催化剂，其特征在于，是直接生长在铁基底上的具有大比例高活性{112}晶面的纳米线编织成片状形貌的钴铁氧化物薄膜微米片，钴铁氧化物薄膜微米片上还生长着纳米级的钴铁氧化物纳米线，钴铁氧化物的化学通式是：Co_3-xFe_xO₄，其中0＜x≤2。

2.权利要求1所述的一种多级钴铁氧化物纳米阵列结构化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将8-40cm²的铁基底用盐酸超声清洗，再用无水乙醇或丙酮超声清洗5-10min，再用去离子水清洗干净，得到铁基底备用；

b.将可溶性钴盐、氟化铵和尿素溶解在去离子水中配成溶液，其中钴离子的浓度为0.01-2mol/L，氟化铵与钴离子的物质的量比为1-4，尿素与钴离子的物质的量比为1-10；

c.将步骤a所得铁基底浸入步骤b所得混合溶液，并于反应釜中60-200℃温度水热4-48h，反应结束后自然冷却至室温；所得基底用水和无水乙醇洗涤，去掉杂质，在60-100℃烘箱中干燥1-8h；

d.将步骤c所得基底在马弗炉中200-600℃焙烧1-8h，即可得多级钴铁氧化物纳米阵列结构化催化剂。

3.按照权利要求2的方法，其特征在于，步骤b中可溶性钴盐为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴，或上述的水合物。

4.权利要求1所述的一种多级钴铁氧化物纳米阵列结构化催化剂应用于苯乙烯催化氧化合成苯甲醛。

5.按照权利要求4的应用，其特征在于，反应条件为60-100℃下反应8-16h，采用乙腈做溶剂，溶剂用量为5-15mL/mL苯乙烯，氧化剂叔丁基过氧化氢用量为1-2mL/mL苯乙烯，每毫升苯乙烯加入结构化催化剂0.1g。