[发明专利]一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在搅拌条件下，将正硅酸乙酯逐滴加入四丙基氢氧化铵，混合搅拌后得到澄清透明的硅水合物；

S2、向步骤S1制备的硅水合物内加入一定量柠檬酸铁和水，水浴搅拌后得到澄清透明的黄棕色溶液水解溶液，将其加热除醇并补充超纯水至原始液面，得到无醇的澄清透明黄色的铁硅水合物；

S3、将步骤S2制备的澄清透明黄色的铁硅水合物通过水热结晶和焙烧得到中空的含铁硅骨架；

S4、将步骤S3制备的中空含铁硅骨架通过浸渍法负载铜，得到负载铜的中空含铁硅骨架；

S5、将步骤S4得到的负载铜的中空含铁硅骨架经二次水热结晶和焙烧，得到包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂；具体的，负载铜的中空含铁硅骨架加入异丙醇铝及四丙基氢氧化铵的混合溶液，继续在聚四氟乙烯反应釜中密闭水热反应，离心洗涤干燥后得到含铁铜氧化物的沸石；然后将含铁铜氧化物的沸石在马弗炉中焙烧后得到包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂。

2.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，正硅酸乙酯和四丙基氢氧化铵的摩尔比例为：3～4：1，混合搅拌时间为2～4h。

3.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，柠檬酸铁和水的配比为每80～100mL超纯水中对应0.003～0.004mol柠檬酸铁，水浴搅拌温度为30～40℃，水浴搅拌时间为10～12h，加热除醇温度为80～85℃。

4.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，水热反应温度为160～180℃，水热反应时间为70～72h，水热后进行离心洗涤和干燥，干燥温度为90～100℃。

5.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，中空含铁硅骨架于马弗炉中焙烧，焙烧温度为530～550℃，时间为3～4h。

6.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S4中，浸渍法负载铜的方法为：每1g中空含铁硅骨架置于10～15mL的0.8～1mol/L CuCl₂溶液中，浸渍8～10h后，转入80～100℃的烘箱中烘干，最后经540～550℃的马弗炉焙烧3～4h。

7.根据权利要求1所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S5中，异丙醇铝与四丙基氢氧化铵混合溶液配比为每90～100mL的0.1mol/L的四丙基氢氧化铵中加入0.4～0.5g异丙醇铝，水热反应温度为160～180℃，水热反应时间为70～72h，干燥温度为90～100℃；焙烧温度为530～550℃，时间为3～4h。

8.一种包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到，所述包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂的分子式为Fe₂O₃-CuO@Si-O-Al zeolite，其中Fe的质量分数为4.0～6.0%，Cu的质量分数为15.0～20.0%。

9.权利要求8所述的包覆活性双金属氧化物的中空囊泡型介孔分子筛催化剂在有机废水处理中的应用。