[发明专利]Cu-Ce-Y球形空腔复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有球形空腔结构的Y分子筛的制备方法，其特征在于，是通过如下步骤实现的：

（1）以去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠、白炭黑为原料，按照摩尔比为Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O=（0.1~0.6）：（1~4）：（0.3~1.2）：100混合，依次在20~30℃下搅拌15~28h、40~50℃下搅拌20~28h、55~65℃下搅拌10~14h，得到Y凝胶；然后将Y凝胶在90±5℃静态晶化反应8~20h后，将产物经急冷、洗涤、过滤、65~75℃干燥10~15 h，得到纳米Y分子筛；

（2）向去离子水中依次间隔加入碳微球、PVP、氨水和无水乙醇，搅拌得到A液；其中，PVP和碳微球的质量比为1:(5~8)；碳微球和去离子水的质量比为1:( 12~18)，去离子水、乙醇和氨水的体积比为（32~38）: （26~34）:1；

（3）向去离子水中加入步骤（1）得到的纳米Y分子筛，得到白色乳状B液；

（4） 将B液逐滴加入到A液中，在65~75℃下搅拌5~7h后，洗涤，然后在65~75℃下烘干10~14h，得到黑色的前驱体CSs@PVP@Y；A液和B液的体积比为(5~10):1；

（5）将前驱体CSs@PVP@Y和步骤（1）得到的Y凝胶经搅拌、90±5℃静态晶化、洗涤、烘干、研磨，然后在530~570℃下焙烧5~7h，得到内部具有交联网状空腔结构的球形Y分子筛。

2.如权利要求1所述的具有球形空腔结构的Y分子筛的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，将原料按照摩尔比为Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O=(0.2~0.4)：(1.5~3)：(0.5~0.9)：100混合，依次在25℃下搅拌24h、45℃下搅拌24h、60℃下搅拌12h，得到Y凝胶；然后将Y凝胶在90±5℃静态晶化反应12h后，将产物经急冷、洗涤、过滤、70℃干燥12 h，得到纳米Y分子筛。

3.如权利要求1所述的具有球形空腔结构的Y分子筛的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，向去离子水中加入碳微球、PVP在室温下搅拌0.75~1.5h，再依次加入氨水和乙醇，在65~75℃下搅拌6h，得到A液；其中，PVP和碳微球的质量比为1:(6~7)，碳微球和去离子水的质量比为1:( 14~16)，去离子水、乙醇和氨水的体积比为（33~37）:（28~32）:1。

4.如权利要求1所述的具有球形空腔结构的Y分子筛的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，纳米Y分子筛与去离子水的质量比为1:(7~13)。

5.如权利要求1所述的具有球形空腔结构的Y分子筛的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，Y凝胶和前驱体CSs@PVP@Y的质量比为（12~36）:1。

6.一种Cu-Ce-Y球形空腔复合材料的制备方法，其特征在于：将权利要求1-5中任一制备方法得到的具有球形空腔结构的Y分子筛、Cu(NO₃)₂·3H₂O和Ce(NO₃)₃·6H₂O溶于去离子水中，在室温下搅拌4~6h后，烘干，然后于480~560℃下焙烧5~7h得到Cu-Ce-Y球形空腔复合材料；所得Cu-Ce-Y球形空腔复合材料是由具有球形空腔结构的Y分子筛和CuO-CeO₂活性组分组成的，所述Cu-Ce-Y球形空腔复合材料中具有球形空腔结构的Y分子筛的质量分数为75%，CuO-CeO₂活性组分中CeO₂的质量分数为28~52%。

7.一种如权利要求6所述Cu-Ce-Y球形空腔复合材料的制备方法得到的Cu-Ce-Y球形空腔复合材料。