[发明专利]一种分子筛封装的多功能载氧体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种分子筛封装的多功能载氧体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取酸性修饰的分子筛；

S2、将金属氧化物、铁酸盐或钙钛矿封装至酸性修饰的分子筛孔道内，获得分子筛封装的多功能载氧体；

S3、对分子筛封装的多功能载氧体进行液体介导处理；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、将酸性修饰的分子筛粉末按固溶比1:50~200分散于分散在无水乙醇中，然后按酸性修饰的分子筛与表面活性剂质量比为1:0.5~2加入表面活性剂，常温，400-1000r/min，搅拌30-120min进行表面活性剂修饰，然后过滤溶剂，得到表面活性剂修饰的分子筛；

S22、将表面活性剂修饰的分子筛按照质量比1：（25-100）加入至非极性溶剂中；将金属硝酸盐按照质量比1：（5-15）加入去离子水中，得到金属硝酸盐前驱体；金属硝酸盐为硝酸铁、硝酸镍、硝酸铜、硝酸镧、硝酸锶中的一种或多种；

S23、将金属硝酸盐前驱体按照质量比1：（2-5）加入含有表面活性剂修饰的分子筛的非极性溶剂中，20-50℃，500-1000r/min的条件下，搅拌6-18h获得前驱体溶液；

S24、将前驱体溶液抽滤，使用去离子水和乙醇洗涤3-5次，在60-90℃下干燥6-12h；或将前驱体溶液在旋蒸蒸发仪上蒸干溶剂后，在60-90℃下干燥6-12h，获得载氧体样品；

S25、将所述载氧体样品研磨后，置于流动空气气氛下的管式炉中，在升温速率为1-10℃/min，500-950℃温度下煅烧3-6h，获得分子筛封装的多功能载氧体；

所述制备方法还包括以下步骤：

S3、对分子筛封装的多功能载氧体进行液体介导处理；

所述步骤S3具体包括：

S31、将分子筛封装的多功能载氧体按1:（1.5-2.5）的固溶比加入到质量比TEAOH：NH₄F：H₂O=（0-1）:（0.-1.2）:15的液体介导处理溶液中，获得浆料；

S32、将浆料置于高压釜中，在40-170℃下，进行液态介导处理3-24h，然后过滤干燥，用去离子水洗涤3-5次，在60-90℃下干燥6-12h，获得介导样品；

S34、将介导样品置于流动空气气氛下的管式炉中，在升温速率为1-10℃/min，500-700℃温度下煅烧3-6h，完成对分子筛封装的多功能载氧体的液体介导处理；

所述获取酸性修饰的分子筛的步骤，具体包括：

采用直接合成法或后合成法向分子筛引入Al原子，进行酸性位点修饰，获得酸性修饰的分子筛；

所述直接合成法包括以下步骤：

S11、在30-50℃下，于0.28mol/L的盐酸中按Si/Al=（5-20）：1的摩尔比，加入正硅酸四乙酯和异丙醇铝，在500-1000r/min转速下，搅拌2-5h获得A溶液；其中，盐酸的体积为X1mL，正硅酸四乙酯为X2 g，X1：X2=（100-200）：（5-12）；

S12、向A溶液加入P123溶液，30-50℃，500-1000r/min下，搅拌24-72h，获得B溶液；P123溶液为X3 g；X1：X3=（100-200）：（2-4）；

S13、将B溶液置于带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在90-120℃下，水热处理18-30h获得C溶液；

S14、将C溶液过滤，并使用去离子水洗涤3-5次，在60-90℃下干燥6-12h，然后在空气中，以2-5℃的升温速率下，在500-700℃下干燥3-8h，获得酸性修饰的分子筛；

所述后合成法包括以下步骤：

S101、在50-80℃下，于去离子水中按摩尔比TMAOH/Al=（1.5-2.8）：1加入AlCl₃·6H₂O和TMAOH，在500-1000r/min转速下，搅拌0.5-2h获得A1溶液；其中，去离子水的体积为Y1 mL，AlCl₃·6H₂O的质量为Y2 g，Y1：Y2=（100-200）：（0.2-2）；

S102、向A1溶液加入纯硅分子筛Y3 g，50-80℃，500-1000r/min，搅拌0.5-2h获得B1溶液；Y1：Y3=（100-200）：（0.5-2）；

S103、将B1溶液过滤，并使用去离子水洗涤3-5次，在60-90℃下干燥6-12h；然后在空气中，以2-5℃的升温速率下，在500-700℃下干燥3-8h，获得酸性修饰的分子筛；

所述表面活性剂为CTAB、聚乙二醇、十二胺、P123中的一种或多种；所述非极性溶剂为正己烷、环己烷、正辛烷、正戊烷、正庚烷中的一种或多种。