[发明专利]碳载多金属氧化物催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳载多金属氧化物催化剂，其特征在于，所述碳载多金属氧化物催化剂包括CuCo₂O₄和ZnCo₂O₄，所述CuCo₂O₄包裹于ZnCo₂O₄表面形成具有核壳结构的复合氧化物；所述复合氧化物表面包裹有碳；

所述碳载多金属氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将ZIF-8、可溶解性铜盐、可溶解性钴盐、2-甲基咪唑和有机溶剂混合，得到催化剂前体；所述ZIF-8与可溶解性钴盐的质量比为1∶7～10；所述可溶解性钴盐与可溶解性铜盐的摩尔比为7～9∶1，所述可溶解性钴盐与2-甲基咪唑的摩尔比为1∶4～6；

(2)将步骤(1)得到的催化剂前体升温至300℃～400℃进行煅烧，得到碳载多金属氧化物催化剂。

2.根据权利要求1所述的碳载多金属氧化物催化剂，其特征在于，所述碳载多金属氧化物催化剂为空心多面体；所述碳载多金属氧化物催化剂具有介孔结构。

3.一种如权利要求1或2所述的碳载多金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将ZIF-8、可溶解性铜盐、可溶解性钴盐、2-甲基咪唑和有机溶剂混合，得到催化剂前体；所述ZIF-8与可溶解性钴盐的质量比为1∶7～10；所述可溶解性钴盐与可溶解性铜盐的摩尔比为7～9∶1，所述可溶解性钴盐与2-甲基咪唑的摩尔比为1∶4～6；

S2、将步骤S1得到的催化剂前体升温至300℃～400℃进行煅烧，得到碳载多金属氧化物催化剂。

4.根据权利要求3所述的碳载多金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1为：

S1-1、将ZIF-8和有机溶剂混合，制成悬浮液A；将可溶解性钴盐、可溶解性铜盐和有机溶剂混合，制成溶液B；将2-甲基咪唑和有机溶剂混合，制成溶液C；

S1-2、将步骤S1-1中得到溶液B加入到悬浮液A中，加入溶液C，搅拌，离心，干燥，得到催化剂前体。

5.根据权利要求4所述的碳载多金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述可溶解性钴盐为六水硝酸钴；所述可溶解性铜盐为三水硝酸铜；所述有机溶剂为甲醇。

6.根据权利要求4所述的碳载多金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1-2中，所述搅拌的转速为400r/min～600r/min；所述搅拌的时间为24h；所述离心的转速为6000r/min～8000r/min；所述离心的时间为4min～6min；所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为50℃～70℃；所述干燥的时间为12h～24h。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的碳载多金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述ZIF-8的制备方法包括以下步骤：将可溶解性锌盐和有机溶剂混合，加入2-甲基咪唑和有机溶剂的混合溶液，在转速为400r/min～600r/min搅拌24h，在转速为6000r/min～8000r/min离心4min～6min，在温度为50℃～70℃的真空条件下干燥12h～24h，得到ZIF-8；所述可溶解性锌盐与2-甲基咪唑的摩尔比为1∶4～6，所述可溶解性锌盐为六水硝酸锌，所述有机溶剂为甲醇；

步骤S2中，所述煅烧在空气气氛下进行；所述煅烧过程中的升温速率为1℃/min～5℃/min；所述煅烧的时间为2h～6h。

8.一种如权利要求1或2所述的碳载多金属氧化物催化剂或如权利要求3～7中任一项所述的制备方法制得的碳载多金属氧化物催化剂在处理水体中有机污染物的应用。