本发明先制备四氧化三铁磁性内核，再通过有机聚合物进行包覆改性，引入季铵阳离子基团，利用静电作用固载杂多酸盐活性中心，得到磁性杂多酸盐聚合物复合催化剂。该催化剂在外加磁场条件下能够快速从反应体系中分离回收，不易发生活性组分流失，重复使用多次仍能保持较好的催化活性。本催化剂可应用于有机污染物催化降解、精细化工氧化合成等反应，制备工艺简单，条件温和，具备良好的应用潜力。
技术领域
本发明涉及催化新材料技术领域，具体为一种磁性杂多酸盐聚合物复合催化剂、制备方法及其应用。
背景技术
杂多酸盐是一类具有强氧化还原性能与酸性的多金属氧簇化合物，作为催化剂广泛用于氧化、酯化、降解等各类催化反应。但是纯杂多酸盐大多易溶于水与极性有机溶剂，反应结束之后难以和液相体系分离，活性组分容易随废液流失，不仅提高使用成本，还容易造成二次污染。
目前常用载体固载杂多酸，普遍存在结合力弱、活性物质脱落、热稳定性不佳等缺陷。因此开发一种易回收、可循环、活性稳定的固载型杂多酸盐催化剂，具有重要的研究价值。
发明内容
本发明目的在于克服现有杂多酸盐催化剂难回收、易流失、循环性差的缺陷，提供一种磁性杂多酸盐聚合物复合催化剂及其制备工艺。
本发明先合成Fe₃O₄磁性微球作为磁核；再采用聚合物对磁核进行包覆，进一步季铵化改性，使载体表面带有阳离子位点；通过静电吸附固定杂多酸盐阴离子活性组分，得到目标复合催化剂。
一种磁性杂多酸盐聚合物复合催化剂的制备方法，包含如下步骤：
S1、制备四氧化三铁磁性纳米颗粒作为磁性内核；
S2、有机聚合物包覆磁性内核，得到聚合物包覆磁性微球；
S3、对包覆产物进行季铵化改性，引入阳离子官能团；
S4、将改性磁性微球与杂多酸盐溶液混合浸渍，依靠静电作用负载杂多酸盐；
S5、洗涤、干燥，得到磁性杂多酸盐聚合物复合催化剂。
进一步，所述杂多酸盐可为磷钨酸盐、硅钨酸盐、磷钼酸盐中的一种或多种。
进一步，该催化剂在外磁场作用下快速固液分离，可多次回收循环催化。
本发明同时保护上述磁性杂多酸盐聚合物复合催化剂在有机废水催化降解、精细化工催化氧化反应中的应用。
有益效果
1、以磁性Fe₃O₄为内核，反应后仅依靠磁铁即可快速分离催化剂，省去过滤、离心等复杂后处理工序；
2、聚合物载体经过季铵改性，通过静电作用力固定杂多酸盐，相比物理吸附，活性组分不容易溶出流失；
3、催化剂重复使用稳定性好，多次循环后催化活性衰减幅度小；
4、制备路线简便，反应条件温和，易于放大制备，适用于水污染治理、化工催化等场景。
鄂公网安备 42011102004269号