[发明专利]一种Fe-PCH催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Fe-PCH催化剂，其特征在于，所述催化剂按质量百分比包括：蒙脱土异质结构材料PCHs 88％～95％和Fe₂O₃ 5％～12％；所述催化剂以蒙脱土异质结构材料PCHs为载体，纳米级Fe₂O₃均匀分散于PCHs孔道内。

2.一种如权利要求1所述的Fe-PCH催化剂的制备方法，具体步骤为：

(1)将蒙脱土钠化处理，得到钠基蒙脱土，进行有机模板剂插层，得到有机改性蒙脱土材料；

(2)将步骤(1)中有机改性蒙脱土材料进行SiO₂层间柱撑，得到蒙脱土异质结构材料PCHs；

(3)将步骤(2)中PCHs浸渍于Fe的前驱体溶液中，超声振荡，静置，再次超声振荡，干燥，焙烧，得到Fe-PCH催化剂。

3.按照权利要求2所述的一种Fe-PCH催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将蒙脱土钠化处理的具体步骤为：将蒙脱土加入到浓度为0.8-1.5mol/L的氯化钠溶液中，50-70℃下搅拌11-13h，离心分离，110℃干燥4-6h，得到钠基蒙脱土，其中蒙脱土与氯化钠溶液的比例为1-2g:90-110mL。

4.按照权利要求2所述的一种Fe-PCH催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中进行有机模板剂插层的具体步骤为：将钠基蒙脱土加入到浓度为0.1-0.3mol/L的十六烷基三甲基氯化铵CTAC溶液中，50-70℃下搅拌20-30h，用去离子水洗涤至pH＝7，离心分离，室温干燥，得到有机改性蒙脱土材料，其中钠基蒙脱土与CTAC溶液的比例为2-3g:40-60mL。

5.按照权利要求2所述的一种Fe-PCH催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中蒙脱土异质结构材料PCHs的制备方法为：将十二胺溶解在无水乙醇中，加入有机改性蒙脱土材料，搅拌均匀，加入正硅酸四乙酯TEOS，搅拌10-15h，离心分离，110℃干燥4-6h，焙烧，即得，其中十二胺、有机改性蒙脱土材料与TEOS的质量比为3-4:1:32-33，十二胺在无水乙醇中的浓度为0.0008-0.0009mol/mL。

6.按照权利要求5所述的一种Fe-PCH催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧温度为600-650℃，焙烧时间为4-6h。

7.按照权利要求2所述的一种Fe-PCH催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中Fe的前驱体溶液是浓度为0.1～0.5mol/L的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液；超声振荡时间为10-15h；静置时间为10-15h；再次超声振荡时间为3-5h。

8.按照权利要求2所述的一种Fe-PCH催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中干燥为：110℃干燥4-6h；焙烧温度为500-550℃，焙烧时间为3-5h。

9.一种如权利要求1所述的Fe-PCH催化剂的应用，其特征在于，用于脱除工业烟气中的NO_x。