[发明专利]Cu0.5

说明书

本发明公开了一种Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄@ZIF‑8复合材料，其为核‑壳结构，以Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄@ZIF‑8为核，ZIF‑8包覆在Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄表面作为壳层。本发明公开了上述Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄@ZIF‑8复合材料制备方法，包括如下步骤：将Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄加入溶剂中充分搅拌，再加入锌盐和2‑甲基咪唑混合，加热至58‑62℃，保温0.8‑1.2h，保温过程中持续搅拌，冷却，分离固体，洗涤，干燥得到Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄@ZIF‑8复合材料。本发明公开了上述Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄@ZIF‑8复合材料在催化氧化环己烷中的应用。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄@ZIF-8复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

核-壳结构材料是一种最常见的复合材料，一般是由内部的“核心”与外部的“壳层”组成，由两种性质不同的材料结合形成，核壳结构材料在一些领域中展现出一些独特的性能，让它在很多领域具备潜在应用价值。

铁氧体尖晶石(M²⁺＝Cu²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺等)是重要的功能材料，现在已被广泛应用于高密度信息存储、磁流体、催化剂、靶向药物、磁分离、磁共振成像和气体传感器等范畴。而Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄是一种非常重要的软磁材料，其性能如磁性、催化性能和气体传感属性则高度依赖于铜锌摩尔比以及合成方法。

到目前为止，合成Cu_1-xZn_xFe₂O₄已经开发的各种方法，包括球磨、溶胶凝胶法、共沉淀法、燃烧合成法、微波合成、低热固相反应和水热路线，相比与其他成分Cu_1-xZn_xFe₂O₄，Cu_0.5Zn_0.5Fe₂O₄具有较高的比饱和磁化强度和更好的催化效果。水热法制备的样品拥有颗粒细小、粒度分布均匀、纯度高、重复性好、成本较低等特点，有利于较低温度下制备铜锌铁氧体粉体。

而沸石类咪唑骨架材料(zeolitic imidazolate frameworks，简称ZIFs)具备沸石类的拓扑结构，拥有比表面高、孔体积孔径可调理与孔隙率高的性质。其属于含氮有机杂环配体金属有机骨架化合物材料，金属中心通常是二价的金属锌离子和金属钴离子，含氮杂环有机配体通常有咪唑、2-硝基咪唑、苯并咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、嘌呤等。其中不饱和的金属位点作为Lewis酸位，可以用作催化中心，现应用于氰基化反应、烃类的氧化反应、酯化反应、Diels-Alder反应等，具有较高的活性。与其他金属有机骨架化合物材料相比，沸石类咪唑骨架材料具备更高的化学稳定性与热稳定性。