[发明专利]一种以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法与应用

权利要求书

1.一种以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）制备单分散性的过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物；

（2）将步骤（1）的过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物浸于负聚电解质溶液中反应10~30min，离心过滤得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；

（3）将步骤（2）的滤渣Ⅰ浸于正聚电解质溶液中反应10~30min，离心过滤得到滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ；

（4）将滤渣Ⅱ返回步骤（2）取代过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物浸于正聚电解质溶液中反应；循环操作1~3次，离心过滤得到固体产物；

（5）将步骤（4）固体产物置于silicallite-1分子筛悬浮液中处理10~30 min，过滤、洗涤、干燥得到固体A；在温度为100~170℃条件下，将固体A置于混合溶液A中晶化处理12~72h，过滤、洗涤、真空干燥得到固体B，其中混合溶液A为正硅酸乙酯、四丙基氢氧化铵、去离子水和无水乙醇的混合溶液；将固体B与铵盐固体粉末混合均匀并在温度为100~200℃条件下进行固相反应1~10h得到M_ɑ(NH₃)_nX_β@silicallite-1，采用甲醇或乙醇洗涤M_ɑ(NH₃)_nX_β@silicallite-1，然后依次进行真空干燥、低温焙烧即得核壳材料催化剂M_ɑX_β@silicallite-1。

2.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中过渡金属氧化物中过渡金属的价态为二价，过渡金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、氧化镉或氧化锰。

3.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中过渡金属氢氧化物中过渡金属的价态为二价，过渡金属氢氧化物为氢氧化锌、氢氧化镁、氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化铜、氢氧化锰或氢氧化镉。

4.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物与负聚电解质溶液的固液比g:mL为(0.1~1):(50~60)；负聚电解质溶液中负聚电解质的质量百分数浓度为0.1~5.0 %，负聚电解质为聚对苯乙烯磺酸。

5.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）滤渣Ⅰ与正聚电解质溶液的固液比g:mL为 (0.1~1):(40~50)；正聚电解质溶液中正聚电解质的质量百分数浓度为0.1~5.0%，正聚电解质为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯。

6.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）固体产物与silicallite-1分子筛悬浮液的固液比g:mL为(0.1~1):(10~30)；silicallite-1分子筛悬浮液的质量百分数浓度为2~10%。

7.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）固体A与混合溶液A的固液比g:mL为(0.1~1):(35~45)，混合溶液A中正硅酸乙酯、四丙基氢氧化铵、去离子水和无水乙醇的摩尔比为(5~15):(0.5~3.5):1000:20。

8.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）低温焙烧的温度为250~300℃，低温焙烧时间为0.5~5 h。

9.根据权利要求1所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）固体B中的过渡金属与铵盐固体粉末的摩尔比为1:(1~8)；铵盐固体粉末为氯化铵、溴化铵、碘化铵、硝酸铵、硫酸铵或磷酸铵。

10.权利要求1~9所述以过渡金属盐为核纳米分子筛为壳的核壳催化剂的制备方法所制备的核壳材料催化剂M_ɑX_β@silicallite-1在催化合成有机碳酸酯中的应用。