[发明专利]利用天然凹凸棒石制备硅酸锌催化剂的方法及其应用

权利要求书

1.一种利用天然凹凸棒石制备的用于光催化合成氨的硅酸锌催化剂，其特征在于，所述催化剂为二维超薄纳米片硅酸锌；

所述催化剂的制备方法步骤如下：

(1)称取凹凸棒石和硫酸铵并置于坩埚中，马弗炉中550℃煅烧1～3h，然后置于3mol/L的盐酸溶液中处理2～4h，制得二氧化硅；

(2)取四甲基氢氧化铵加入到去离子水中，在剧烈搅拌下加入步骤(1)制备的二氧化硅，然后加入氯化锌，随后转移至微波水热釜中进行水热反应得到硅酸锌；

所述四甲基氢氧化铵与二氧化硅的质量比为2.25:1；

微波频率设置为2450MHz；

水热反应时间60～90min，水热温度140～180℃。

2.根据权利要求1所述的硅酸锌催化剂，其特征在于，步骤(1)所述凹凸棒石与硫酸铵的质量比为1:0.33～1:3；盐酸溶液是采用35％分析纯的盐酸稀释成3mol/L。

3.根据权利要求1所述的硅酸锌催化剂，其特征在于，步骤(2)所述四甲基氢氧化铵加入到去离子水中形成25％的四甲基氢氧化铵水溶液。

4.根据权利要求1所述的硅酸锌催化剂，其特征在于，步骤(2)所述氯化锌与二氧化硅的质量比为0.5～4:1。

5.根据权利要求1所述的硅酸锌催化剂，其特征在于，所述用于光催化合成氨的方法为：称取制备的硅酸锌催化剂溶解于去离子水中，然后再加入到光催化反应装置中，N₂以60mL/min的流速通入反应装置，30min后以300W的氙灯作为模拟光源进行照射，每隔30min收集10mL样品，加入纳氏试剂，充分反应后萃取上层清液，用紫外光谱仪在420nm波长下测试其吸光度。