[发明专利]一种异质结纳米复合催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Cu-Ru/Fe₃O₄@SiO₂-DPA纳米复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

核壳结构磁性硅胶载体Fe₃O₄@SiO₂的制备：

在室温条件下，将Fe₃O₄与有机修饰剂A经超声处理后，均匀分散于丙酮与去离子水的混合溶剂中，加入氨水溶液，混合搅拌均匀；逐滴加入正硅酸乙酯TEOS，水解反应后将所得沉淀经无水乙醇洗涤，直至溶液呈中性后，烘干，得到黑棕色纳米复合粉末，即磁性硅胶载体Fe₃O₄@SiO₂；

Cu-Ru/Fe₃O₄@SiO₂-DPA纳米复合催化剂的制备：

将所制备的磁性硅胶载体Fe₃O₄@SiO₂经超声分散处理后均匀分散于无水乙醇溶液中，加入有机修饰剂B混合搅拌，水浴条件下表面官能化反应，得到Fe₃O₄@SiO₂-DPA；

称取竞争吸附剂，使其溶于无水乙醇溶液中，记为溶液(I)；

将Cu、Ru金属前驱体和有机修饰剂C分别溶于无水乙醇中后混合搅拌，得到混合溶液，记为溶液(II)；

将溶液(I)和溶液(II)分别缓慢注入盛有磁性硅胶载体Fe₃O₄@SiO₂-DPA的容器中，混合搅拌、分散；

向容器中匀速滴加NaOH乙醇溶液，调节反应液pH值，将温度升高至60～80℃，逐滴加入四丁基硼氢化铵乙醇溶液，进行原位还原反应，最终获得异质结结构二元Cu-Ru/ Fe₃O₄@SiO₂ -DPA纳米复合催化剂；

有机修饰剂A为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚DMP-30；

有机修饰剂B为二正丙胺DPA；

有机修饰剂C为聚二甲基二烯丙基氯化铵；

竞争吸附剂为β-酮酸。

2.根据权利要求1所述的一种Cu-Ru/Fe₃O₄@SiO₂-DPA纳米复合催化剂的制备方法，其特征在于，

所述有机修饰剂A2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚DMP-30加入的质量为Fe₃O₄与TEOS总质量的3～15wt％；

所述丙酮与去离子水的体积比为4:1；

所述的TEOS、Fe₃O₄与NH₃·H₂O的摩尔比为：1:0.3～1.2:0.5～4。

3.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe₃O₄@SiO₂-DPA纳米复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的TEOS、Fe₃O₄与NH₃·H₂O的摩尔比为1:0.75:4。

4.根据权利要求1所述的一种Cu-Ru/Fe₃O₄@SiO₂-DPA纳米复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的水解反应时间为2～5h。

5.根据权利要求1所述的一种Cu-Ru/Fe₃O₄@SiO₂-DPA纳米复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的有机修饰剂B二正丙胺DPA的加入量为TEOS质量的5-25wt％；所述水浴条件下表面官能化反应具体为在30～50℃水浴温度下表面官能化反应1～4h。