1.一种负载型磁性纳米钯/金催化剂,其特征在于:该催化剂由钯或金纳米颗粒均匀负载于具有核壳结构的载体上形成,所述载体是以四氧化三铁为核,二氧化硅为壳层。
2.根据权利要求1所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂,其特征在于:该催化剂中钯或金的含量为0.1~10wt%,所述钯或金纳米颗粒负载于二氧化硅壳层的表面。
3.根据权利要求1所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂,其特征在于:该催化剂中钯或金纳米颗粒的粒径为2~20纳米。
4.根据权利要求1或2所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂,其特征在于:所述具有核壳结构的载体具有粗糙的表面,其比表面积为50~300平方米/克,载体粒径为280~320纳米。
5.根据权利要求1所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂的制备方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
(1)制备表面粗糙的具有核壳结构的载体
将0.1~1克具有核壳结构的载体分散于100~1000毫升的去离子水中,加入0.1~10克聚乙烯吡咯烷酮,在超声条件下分散均匀;加热到60~90℃,然后加入0.1~20毫升的25wt%氨水溶液,在搅拌条件下保温30~120分钟;经过磁分离、洗涤、干燥,得到表面粗糙的具有核壳结构的载体;
(2)制备负载型催化剂前躯体
将步骤(1)所得表面粗糙的具有核壳结构的载体0.1~1克分散于100~1000毫升的去离子水中,再加入1~10毫升8.4克/升PdCl2溶液或10.2克/升氯金酸溶液、0.6~6克尿素;在搅拌条件下于60~90℃反应3~6小时后加入0.1~10克聚乙烯吡咯烷酮;将产物磁分离、洗涤干燥后得到负载型催化剂前躯体;
(3)将步骤(2)所得负载型催化剂前躯体依次分别在氮气和氢气的气氛中热处理30分钟,即获得所述负载型磁性纳米钯/金催化剂。
6.根据权利要求5所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所制备的表面粗糙的具有核壳结构的载体是以四氧化三铁为核,二氧化硅为壳层,载体的比表面积为50~300平方米/克。
7.根据权利要求5所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述热处理的温度为150~250℃。
8.根据权利要求5所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂的制备方法,其特征在于:所制备的负载型磁性纳米钯/金催化剂中,通过聚乙烯吡咯烷酮加热后产生的交联作用将钯或金纳米颗粒固定在二氧化硅壳层的表面。
9.根据权利要求1所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂的应用,其特征在于:该催化剂应用于催化还原水中亚硝酸根、偶氮类染料或六价铬等污染物。
10.根据权利要求9所述的负载型磁性纳米钯/金催化剂的应用,其特征在于:该催化剂使用后能够实现磁分离并能重复利用,重复利用次数≥10次。