[发明专利]一种纳米铁修饰的SBA-16分子筛及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种纳米铁修饰的SBA-16分子筛，其中，纳米铁以单质的形式内嵌于所述分子筛的骨架中，

其中所述纳米铁修饰的SBA-16分子筛的制备方法包括：

步骤S1，将硅源、水、有机模板剂、铁源络合物、酸与醇混合，制得反应混合物；

步骤S2，将所述反应混合物进行水热晶化处理，后经后处理，制得Fe-SBA-16分子筛；

步骤S3，采用氢气将所述Fe-SBA-16分子筛进行还原处理，制得所述纳米铁修饰的SBA-16分子筛；

其中，在步骤S1中，所述硅源、水、有机模板剂、铁源络合物与酸的摩尔比以SiO₂:H₂O:R:Fe:H⁺计为1:(50-350):(0.005-0.015):(0.05-0.20):(0.08-0.25)，R为有机模板剂，

所述醇与水的摩尔比为1:(10-30)，

所述铁源络合物包括由含铁的化合物与乙二胺四乙酸形成的络合物，

在步骤S3中，所述还原处理包括：以3-10℃/min的升温速率升至400-700℃，在所述还原温度下还原2-8h。

2.根据权利要求1所述的分子筛，其特征在于，所述纳米铁的粒度为3-4nm；所述分子筛的比表面积≥430m²/g。

3.一种根据权利要求1或2所述纳米铁修饰的SBA-16分子筛的制备方法，其包括：

步骤S1，将硅源、水、有机模板剂、铁源络合物、酸与醇混合，制得反应混合物；

步骤S2，将所述反应混合物进行水热晶化处理，后经后处理，制得Fe-SBA-16分子筛；

步骤S3，采用氢气将所述Fe-SBA-16分子筛进行还原处理，制得所述纳米铁修饰的SBA-16分子筛；

其中，在步骤S1中，所述硅源、水、有机模板剂、铁源络合物与酸的摩尔比以SiO₂:H₂O:R:Fe:H⁺计为1:(50-350):(0.005-0.015):(0.05-0.20):(0.08-0.25)；其中，R为有机模板剂，所述醇与水的摩尔比为1:(10-30)，

所述铁源络合物包括由含铁的化合物与乙二胺四乙酸形成的络合物，

在步骤S3中，所述还原处理包括：以3-10℃/min的升温速率升至400-700℃，在所述还原温度下还原2-8h。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述硅源、水、有机模板剂、铁源络合物与酸的摩尔比以SiO₂:H₂O:R:Fe:H⁺计为1:(70-170):(0.008-0.013):(0.05-0.20):(0.16-0.22)。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述混合的温度为40-60℃。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其特征在于，

在步骤S1中，所述硅源选自白炭黑、正硅酸乙酯、硅酸钠和硅溶胶中的一种或多种；

所述有机模板剂选自双亲性非离子三嵌段表面活性剂和/或六亚甲基四胺。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述双亲性非离子三嵌段表面活性剂选自EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆和/或EO₁₃₂PO₅₀EO₁₃₂。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含铁的化合物选自铁盐和/或亚铁盐。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述含铁的化合物选自铁氰化钾、亚铁氰化钾、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种。