[发明专利]用于丙烷治理的核壳结构二氧化硅包覆四氧化三钴催化剂的制备及产品和应用

摘要

本发明公布了一种用于丙烷治理的核壳结构二氧化硅包覆四氧化三钴的制备方法及其产品和应用，通过以MOF材料Zif‑67和正硅酸乙酯为前驱体，通过调节热处理温度和氛围设计合成具有核壳结构的Co₃O₄@SiO₂中空纳米结构催化剂，该催化剂在氧化丙烷氧化方面表现出优异的催化性能，具有催化效率高和高温稳定性强的特点。

主权项

1.一种用于丙烷治理的核壳结构二氧化硅包覆四氧化三钴催化剂的制备方法，其特征在于，以Zif‑67和正硅酸四乙酯为前驱体制备核壳结构Zif‑67@SiO₂，然后通过在不同气氛中焙烧的方法去除有机骨架，得到催化剂产物，包括以下步骤：第一步，将已制备好的Zif‑67粉末溶于乙醇和水的混合溶液，将2‑甲基咪唑加入溶液中并超声处理，其中，乙醇和水的体积比为3:5‑3:4，Zif‑67的浓度为1g/L，Zif‑67与2‑甲基咪唑的质量比为1:5；第二步，向溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）并继续搅拌，同时滴入正硅酸四乙酯（TEOS）溶液，其中，CTAB的浓度为3g/L，TEOS溶液体积为第一步中溶液体积的0.5%‑1%；第三步，老化24h后，通过离心收集沉淀，并用乙醇洗数次，其中离心转速为5000r/min；第四步，将沉淀物置于鼓风干燥箱中干燥，控制干燥箱浓度为80℃，至完全干燥；第五步，样品先经过不同气氛600℃预处理2 h，不同气氛为氢氩混合气和氮气，氢气的体积为5%‑10%；再放置于马弗炉中空气焙烧，焙烧温度范围为300‑600℃，焙烧2 h，得到用于丙烷治理的核壳结构二氧化硅包覆四氧化三钴催化剂。