1.一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于:其包括钛硅基金属氧化物、作为载体的凹凸棒石黏土和载体与金属氧化物之间的超导膜层,所述超导膜层厚度为100-500nm。
2.根据权利要求书1所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述凹凸棒石黏土的比表面不小于500 m2/g。
3.根据权利要求书1所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述钛硅基金属氧化物以氧化钛为主料,无机硅材料为辅料,过滤金属为辅料,形成的钛硅基混合金属氧化物,所述钛硅基金属氧化物的配比为氧化钛:无机硅材料:过渡金属=10:2-5:0.5-1.2。
4.根据权利要求书3所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述无机硅材料采用纳米二氧化硅、碳化硅、氮化硅中的一种。
5.根据权利要求书3所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述过渡金属可以为Co、Ru、Fe、Ce、V、Mn、Ni中的一种或多种,还包括Co、Ru、Fe、Ce、V、Mn、Ni的纳米级氧化物中的一种或几种。
6.根据权利要求书1所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述超导膜层采用碳纤维改性的石墨烯膜,所述碳纤维含量为10-15%。
7.根据权利要求书1所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述凹凸棒石黏土的前处理步骤如下:
步骤1,将凹凸棒石黏土加入到蒸馏水中进行蒸煮,然后自然冷却晾干,蒸煮温度为100-120℃,蒸煮时间为20-40min;
步骤2,将步骤1中的凹凸棒石黏土放入到丙酮溶液中,浸泡洗涤10-30min后取出晾干;
步骤3,将凹凸棒石黏土放入到乙酸水溶液中进行搅拌,搅拌时间为30-45min,搅拌温度为40-60℃;
步骤4,自然晾干凹凸棒石黏土,低温加热后自然冷却,加热时间为20-30min,所述温度为60-70℃。
8.根据权利要求书1所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,所述钛硅基混合金属氧化物的镀膜液制备方法如下:
步骤1,将氧化钛、无机硅材料和过渡金属按照配方进行称量;
步骤2,将材料放置到乙醇水溶液中进行搅拌,并辅以聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇,乙醇水溶液中的乙醇含量为70-88%,聚乙烯吡咯烷酮的含量为氧化钛质量的1-3%,聚乙烯醇的含量是氧化钛的0.3-0.9%;
步骤3,将步骤2的溶液放到旋转蒸发仪上进行减压蒸馏直至浓缩至一半,得到钛硅基混合金属氧化物的镀膜液。
9.根据权利要求书1所述的一种高效凹凸棒石黏土基催化剂,其特征在于,其制备方法的步骤如下:
步骤1,将凹凸棒石黏土放置在酸化溶液中,加入超导膜溶液进行超声搅拌,得到带有超导膜层的凹凸棒石黏土,干燥、研磨、焙烧,制得凹凸棒石黏土催化材料;
步骤2,将钛硅基混合金属氧化物的镀膜液进行凹凸棒石黏土催化材料表面喷涂,形成凹凸棒石黏土基催化剂;
步骤3,将凹凸棒石黏土基催化剂放置在烘箱内烘干烧结,然后放置马弗炉中进行间断性烧结,烧结次数为2-3次,烧结温度为300-500℃,烧结时间为30-60min,间隔时间为10-15min。