[发明专利]一类空心磁性纳米复合催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一类空心磁性纳米复合催化材料，其特征在于，分子式为：MO_x(OH)/铁酸盐磁性纳米团簇;

其中：MO_x(OH)为氧化物、碱式氧化物、金属单质中的一种或两种以上的混合物；铁酸盐磁性纳米团簇为Fe₃O₄、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄、CuFe₂O₄、BiFeO₃或ZnFe₂O₄；

所述复合催化材料具有空心结构。

2.根据权利要求1所述的复合催化材料，其特征在于，所述氧化物为Co₃O₄、Mn₃O₄、ZnO、CuO、CeO₂、SnO₂、NiO和La₂O₃中的一种或两种以上的混合物；所述碱式氧化物为InOOH或FeOOH；所述金属单质为Pt或Ag。

3.如权利要求1所述的一类空心磁性纳米复合催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将金属盐或H₂PtCl₆和铁酸盐磁性纳米团簇加入到溶剂中，搅拌至均匀悬溶液；所述金属盐或H₂PtCl₆与铁酸盐磁性纳米团簇用量比为0.05mmol~250mmol∶0.02g～1g；所述铁酸盐磁性纳米团簇与溶剂的比为0.02g～1g∶10ml~250ml；所述溶剂为沸点在50～190℃之间的小分子一元醇、多元醇中的一种或两种以上的混合物；调节溶液的pH值至7-11，搅拌至混合均匀，得溶液A；

将溶液A转移到自动泄压不锈钢高压消解罐中，并在140-220°C热处理3-120h，自然冷却至室温；

经磁分离得到黑色的固体，清洗，得到空心磁性纳米复合催化材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铁酸盐磁性纳米团簇为Fe₃O₄、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄、CuFe₂O₄、BiFeO₃或ZnFe₂O₄。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐的阳离子是Co²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ce³⁺、In³⁺、Sn²⁺、Sn⁴⁺、La³⁺、Ni²⁺、Fe³⁺、K⁺和Ag⁺中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求3或5所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐是氯化物、硝酸盐、硫酸盐、氯铂酸盐的一种或两种以上混合物。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将金属盐或H₂PtCl₆和铁酸盐磁性纳米团簇加入到溶剂中，当加入的金属盐为氯铂酸盐或者当加入H₂PtCl₆时，所述溶剂还包括水。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇、丁醇、乙二醇和苯甲醇中的一种或两种以上的混合物。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述调节pH值范围包括加入碱；所述碱为碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物或强碱弱酸盐。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述强碱弱酸盐是指碱金属或碱土金属的碳酸盐或醋酸盐。

11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属为Li、Na或K；所述碱土金属为Mg、Ca或Ba。