[发明专利]一种由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂，其特征在于：所述催化剂是以具有水滑石结构的催化剂前体，经焙烧和碳化处理得到；所述的催化剂前体，主要是由包括具有下列通式(Ⅰ)的金属离子溶液和碱液经共沉淀法或水热法所得；

FeM(Ⅰ)

其中，M选自M₁、M₂、M₃中的至少一种；

M₁为Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺中的一种或多种离子；

M₂为除Cu²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺外的二价金属离子；

M₃为除Fe³⁺外的三价或四价金属离子；

Fe/M₁的摩尔比为：1/0.05-1/10；

Fe/M₂的摩尔比为：1/0.05-1/10；

Fe/M₃的摩尔比为：1/0.05-1/10；

所述碱液为Na或K的氢氧化物和碳酸物的混合溶液。

2.根据权利要求1所述的由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂，其特征在于：所述M₂包括：Mg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺中的一种或多种离子。

3.根据权利要求1所述的由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂，其特征在于：所述M₃包括：Al³⁺、Ti³⁺、Cr³⁺、Ce³⁺、La³⁺、Sn⁴⁺中的一种或多种离子。

4.根据权利要求1所述的由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂，其特征在于：所述Fe/M₁的摩尔比为1/0.1-1/10。

5.根据权利要求1所述的由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂，其特征在于：所述Fe/M₂的摩尔比为1/0.1-1/10。

6.根据权利要求1所述的由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂，其特征在于：所述Fe/M₃的摩尔比为1/0.1-1/10。

7.一种如权利要求1所述由水滑石衍生的含铁尖晶石催化剂的制备方法，其特征在于：通过采用共沉淀法或水热法制备，包括如下步骤：

1)沉淀

按比例配制如权利要求1所述的FeM的金属盐溶液和碱液，两溶液在10-80℃和PH值为4-13的条件下，进行共沉淀反应；

2)老化或水热

沉淀完毕后，在30-80℃恒温老化3-24小时，或将沉淀后的溶液移入聚四氟乙烯内衬中在30-180℃下反应3-24小时，洗涤至滤液PH值为中性，得沉淀物滤饼；

3)干燥沉淀物滤饼

4)焙烧

将干燥的沉淀物滤饼，在空气气氛下，于500-900℃下焙烧1-6小时，得尖晶石催化剂；

5)碳化

将尖晶石催化剂在200-500℃下用含碳气氛进行碳化处理2-5小时，得催化剂。