[发明专利]一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，用于催化苯甲醇氧化制备苯甲醛；所述铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的制备方法包括以下步骤：

S1、将一定量铁源和铜源溶解于去离子水得溶液A；

S2、将一定量聚乙烯吡咯烷酮溶解于去离子水得溶液B；

S3、将所述溶液A和所述溶液B在室温下搅拌混合均匀后，转移至烘箱中干燥得固体前躯体；

S4、将所述固体前躯体放置在马弗炉中焙烧一定时间后，即得由铜掺杂氧化铁纳米片构筑的三维多孔材料。

2.根据权利要求1所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述步骤S1中铁源包括无机铁盐和有机铁源中的一种或多种，所述无机铁盐包括硝酸铁、氯化铁或硫酸铁中的一种或几种，所述有机铁源包括柠檬酸铁或醋酸铁中的一种或几种，所述步骤S1中铜源包括无机铜盐和有机铜源中的一种或多种，所述无机铜盐包括硝酸铜、氯化铜或硫酸铜中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述步骤S1中，水溶液中铁元素的物质的量浓度为l~4M，且所述水溶液中，铜元素与铁元素的物质的量的比为0.01~1。

4.根据权利要求1所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述步骤S2中聚乙烯吡咯烷酮的质量百分数为10%~30%。

5.根据权利要求1所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述步骤S3中烘箱干燥的温度为40~100℃，干燥时间为4~24h。

6.根据权利要求1所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述步骤S4中马弗炉的温度为400~700℃，焙烧时间为2~6h。

7.根据权利要求1所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，用于催化苯甲醇氧化制备苯甲醛的方法，具体包括如下步骤：以铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料为催化剂，以苯甲醇为原料，水为溶剂，双氧水为氧化剂，进行加热搅拌反应后生成苯甲醛。

8.根据权利要求7所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述苯甲醇、双氧水与水的摩尔比为1：(1~4)：(50~200)，所述催化剂与苯甲醇的质量摩尔比为(5~50)g：lmol。

9.根据权利要求7所述的一种铜掺杂氧化铁纳米片三维多孔材料的应用，其特征在于，所述反应的温度为20~100℃，所述反应时间为0.5~4h，所述搅拌速度为400~1500rpm。