[发明专利]一种磁性铜铋催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性铜铋催化剂，其特征在于，载体为Fe₃O₄-MgO-SiO₂，CuO含量20～40wt％，Bi₂O₃含量1～5wt％，Fe₃O₄含量8～30wt％，SiO₂含量20～46wt％，MgO含量5～25wt％。 

2.如权利要求1所述的磁性铜铋催化剂，其特征在于，所述催化剂的粒径0.5～300μm，比表面积100～200m²/g，Fe₃O₄晶粒尺寸为30～50nm，CuO晶粒尺寸为5～30nm。 

3.如权利要求1所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，包括如下步骤： 

(1)按摩尔比1：8取三价铁盐与醋酸钠，溶于乙二醇中，配置Fe³⁺浓度为0.15～0.25mol/L，Na⁺浓度为1.2～2.0mol/L的乙二醇溶液，置于水热釜中，在150～200℃下反应12～24h，冷却至室温，将生成的Fe₃O₄进行磁分离，并用蒸馏水洗涤数次，在40～80℃真空干燥；所述的三价铁盐选自硝酸铁、硫酸铁、氯化铁中的至少一种； 

(2)按上述催化剂组成配比，取铜盐、铋盐和镁盐，溶于水中，配制成金属离子总浓度为0.5～3.0mol/L的混合溶液；所述的铜盐选自硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的至少一种；所述的铋盐选自硝酸铋、硫酸铋、氯化铋中的至少一种；所述的镁盐选自硝酸镁、硫酸镁、氯化镁中的至少一种； 

(3)按上述催化剂组成配比中SiO₂含量，取有机硅源，配制SiO₂浓度为0.3～2.0mol/L的乙醇溶液，加入步骤(1)制备的Fe₃O₄，超声分散形成悬浊液；所述的有机硅源为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯； 

(4)将步骤(2)配制的混合溶液在40～90℃、搅拌条件下缓慢滴加到步骤(3)制备的悬浊液中；用碱溶液调节pH为8.0～10.0，老化2～5h，过滤，得沉淀物；所述的碱为碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种； 

(5)将上述沉淀物离心并用蒸馏水洗涤3～6次；经80～120℃干燥；惰性气氛中300～600℃焙烧2～6h；冷却至室温备用。 

4.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的铁盐为硝酸铁。 

5.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的反应温度为180～200℃，反应时间为18～24h；真空干燥温度为60～80℃。 

6.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的铜盐为硝酸铜。 

7.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的铋盐为硝酸铋。 

8.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的 镁盐为硝酸镁。 

9.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的反应温度50～70℃；pH值9.0～10.0；老化时间2～4h。 

10.如权利要求3所述的磁性铜铋催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的惰性气为氮气、氩气和氦气中的至少一种；焙烧温度350～500℃，焙烧时间3～5h。