[发明专利]一种磁性镍基核壳结构纳米催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性镍基核壳结构纳米催化剂，其特征是，其核壳结构及材质构成为Fe₃O₄@nSiO₂@NiX-PVP@mSiO₂；其中，Fe₃O₄位于核心，nSiO₂位于Fe₃O₄外层，NiX-PVP位于nSiO₂外层，mSiO₂位于NiX-PVP外层；nSiO₂为致密二氧化硅，mSiO₂为介孔二氧化硅；X为掺杂的金属。

2.根据权利要求1所述的磁性镍基核壳结构纳米催化剂，其特征是，所述掺杂的金属为Cu、Ag、La或Pd。

3.一种磁性镍基核壳结构纳米催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

a、将100~200 nm的Fe₃O₄微球加入稀盐酸中，经超声波震荡处理5~15 min；用乙醇洗涤，然后加入由氨水、乙醇、水按照1~2：64~90：16~25的体积比配制成的混合液，于超声波处理器中混匀，再逐滴加入0.5~2 mL的正硅酸乙酯，搅拌5~10 h；磁性分离，得到Fe₃O₄@nSiO₂纳米粒子；

b、将Fe₃O₄@nSiO₂纳米粒子置于金属盐和PVP溶液中，充分浸渍，然后低温干燥；

c、将b步骤所得干燥物置于硼氢化物溶液中，还原金属盐溶液，最终生成Fe₃O₄@nSiO₂@NiX-PVP纳米粒子；其中X为掺杂的金属；

d、向Fe₃O₄@nSiO₂@NiX-PVP纳米粒子中加入由十六烷基三甲基溴化铵、氨水、乙醇、水按照0.32~0.38 g：2.5~3.0 mL：40~50 mL：160~200 mL的比例配制成的混合液，置于超声波处理器中混匀，逐滴加入0.5~2mL的正硅酸乙酯，搅拌5~10h；磁性分离，得到Fe₃O₄@nSiO₂@NiX-PVP@CTAB-SiO₂纳米粒子；乙醇洗涤3~6次；所得纳米粒子用硝酸铵的乙醇溶液溶解，搅拌6~9 h，清除十六烷基三甲基溴化铵；最后用无水乙醇洗涤、磁性分离、干燥，得到Fe₃O₄@nSiO₂@NiX-PVP@mSiO₂。

4.根据权利要求3所述的磁性镍基核壳结构纳米催化剂的制备方法，其特征是，b步骤中所述金属盐包括NiCl₂·6H₂O，还包括La(NO₃)₃·6H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O、AgNO₃和PdCl₂中的任意一种、两种或两种以上的组合。

5.根据权利要求3所述的磁性镍基核壳结构纳米催化剂的制备方法，其特征是，c步骤中所述硼氢化物为硼氢化钾和硼氢化钠中的一种或两种。

6.根据权利要求3所述的磁性镍基核壳结构纳米催化剂的制备方法，其特征是，c步骤中所述掺杂的金属为La、Cu、Ag和Pd金属中任意一种、两种或两种以上的组合。