[发明专利]一种核壳结构负载型催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构负载型催化剂的制备方法，其特征在于，该核壳结构负载型催化剂的制备方法包括如下步骤：

第一步，氧化铁空心球的制备：

将正硅酸乙酯加入盛有无水乙醇的烧杯中进行搅拌，缓慢滴加氨水，滴加完成后，继续搅拌2-3h后，进行离心、抽滤、洗涤后，放入烘箱中60-80℃充分干燥10-15h，转移至马弗炉中400-500℃焙烧2-3h，冷却至室温，磨成粉末，得到二氧化硅纳米球；将二氧化硅纳米球加入盛有无水乙醇的烧杯中，超声处理2-3h后形成二氧化硅悬浮液；在二氧化硅悬浮液中加入硝酸铁搅拌均匀，缓慢滴加氨水，滴加完成后，继续搅拌2-3h，再加入0.5mol/L氢氟酸水溶液，搅拌0.5-1h后，对混合溶液进行离心、抽滤、洗涤，放入烘箱中60-80℃充分干燥10-15h，马弗炉中400-500℃焙烧2-3h，冷却至室温，磨成粉末，得到氧化铁空心球；

第二步，Cu-Ni/Fe₂O₃活性组分核壳结构的制备：

将硝酸铜和硝酸镍加入盛有去离子水的烧杯中溶解完全，在60-80℃水浴条件下搅拌并缓慢滴加1.5mol/L的碳酸氢铵水溶液，至溶液出现凝胶，继续搅拌1-2h，得到催化剂活性组分前躯体；将氧化铁空心球加入到催化剂活性组分前躯体中，搅拌0.5-1h后至充分混合均匀，添加表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵，继续搅拌1-2h后，将得到的溶液倒入反应釜中160-180℃晶化1-2d后取出，冷却至室温，抽滤，用无水乙醇洗涤，将滤饼放入烘箱中80-100℃充分干燥10-15h，转移到马弗炉中400-500℃焙烧3-4h，待冷却至室温后，磨成粉末，得到Cu-Ni/Fe₂O₃活性组分核壳结构；

第三步，水热法合成ZSM-5分子筛：

将硫酸铝和硅酸钠加入盛有去离子水的烧杯中，搅拌0.5-1h后至完全溶解，得到混合溶液；缓慢滴加复合模板剂到混合溶液中，待滴加完成后，继续搅拌2-3h，得到前躯体溶液；将前躯体溶液倒入反应釜中160-180℃晶化1-2d后取出，冷却至室温后，抽滤，用去离子水洗涤，得到滤饼；将滤饼在80-100℃充分干燥15-20h后，放入马弗炉400-500℃焙烧3-4h后，冷却至室温，磨成粉末，得到ZSM-5分子筛；

第四步，核壳结构负载型催化剂的制备：

将所制备的核壳结构和ZSM-5分子筛加入到盛有去离子水的烧杯中，在60-80℃的水浴条件下搅拌0.5-1h至充分混合均匀；加入聚乙二醇固体至溶解完全，缓慢滴加碳酸氢钠溶液至形成凝胶后，继续搅拌2-3h，室温下放置15-20h后，用无水乙醇进行洗涤后抽滤；将滤饼在烘箱中80-100℃充分干燥10-15h后，转移至管式炉中氢气氛围下500-600℃焙烧2-3h，升温速率10℃/min，得到核壳结构负载型催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化铁空心球制备过程中各原料组成及其重量份数：30-40份正硅酸乙酯、40-50份无水乙醇、20-30份氨水、30-40份硝酸铁、10-20份0.5mol/L氢氟酸。

3.根据权利要求1所述的一种核壳结构负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述Cu-Ni/Fe₂O₃活性组分核壳结构制备过程中各原料组成及其重量份数：10-20份硝酸铜、10-20份硝酸镍、30-40份氧化铁、5-10份十二烷基三甲基溴化铵、40-50份去离子水。

4.根据权利要求1所述的一种核壳结构负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述ZSM-5分子筛制备过程中各原料组成及其重量份数：15-30份硫酸铝、20-40份硅酸钠、30-40份复合模板剂、40-50份去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种核壳结构负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述核壳结构负载型催化剂制备过程中各原料组成及其重量份数：20-30份核壳结构材料、40-50份ZSM-5分子筛、10-20份聚乙二醇、50-70份去离子水。