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CN104531119A - 一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法 - Google Patents

一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法 Download PDF

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CN104531119A
CN104531119A CN201510012311.4A CN201510012311A CN104531119A CN 104531119 A CN104531119 A CN 104531119A CN 201510012311 A CN201510012311 A CN 201510012311A CN 104531119 A CN104531119 A CN 104531119A
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郭喜明
程树康
郭斌
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Harbin Institute of Technology
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Abstract

一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，本发明涉及金属催化剂的制备方法。本发明要解决现有水热催化降黏技术中催化温度高、成本高及催化剂污染大的问题。方法：一、制备Fe3O4磁性纳米粒子；二、制备表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子；三、制备复合纳米粒子；四、将复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮水溶液混合，即得到基于四氧化三铁负载金属催化剂。本发明用于一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法。

Description

一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及金属催化剂的制备方法。
背景技术
随着世界能源的匮乏越来越严重，致使许多国家投入巨大基金发展新型能源，而对原有的古老能源利用度的提高也引起了许多决策者和科学家们的重视。原油是国民经济中重要的能源物资。随着全球原油消费的迅速增长，常规石油资源日益减少，稠油作为一种潜力巨大的非常规资源，其开发愈来愈引起人们的重视。我国所产的部分原油特别是东北和华北原油均属于高黏、高凝的稠油，此类稠油稠油分子结构复杂，重质组分含量高，使得其黏度较高，其开采迄今仍是世界难题。稠油降黏开采技术一直是油气储运界科学研究的热点之一。
传统的降黏方法中最常见的是加热法，该方法处理时要消耗大量的燃料油和动力。其他传统的降黏方法如化学降凝输送法、降凝输送法、掺轻质油输送法、水悬浮输送法及水力活塞泵采油输送法等，也存在着投资大、破坏油质、污染环境等弊端，限制着各自的推广应用。因此，开发研究新型高效稠油降黏技术至关重要。
在目前研究的降黏方法中的油溶性降黏剂降黏和水热催化裂化降黏技术存在许多优点，但是同样存在着很难解决的瓶颈问题，油溶性降黏剂降黏是在降凝剂技术的基础上发展起来的一种新型降黏技术。降黏剂分子中通过分散、渗透作用进入胶质及沥青质的片状分子之间，部分拆散平面重叠堆砌而成的聚集体结构，形成片状分子无规则堆砌，结构变松散，并减少聚集体中所包含的胶质、沥青质分子数目，降低原油内聚力，起到降黏作用，水热催化裂化降黏技术是利用稠油与水蒸汽之间发生的水热裂解反应，使稠油在催化剂的作用下，使高碳数的稠油发生部分裂解而成为轻质油，不可逆地降低稠油的黏度，提高油品品位.另外，水热裂解反应过程中产生的H2，可以发生井下加氢反应，改善稠油的质量。稠油水热催化降黏技术还面临着诸多亟待解决的实际问题。首先，在催化剂的开发上，目前的水热催化改质降黏催化剂体系在催化活性、环境适应性方面要进一步加强，成本则要进一步降低。其次，应尽量降低催化温度，采取更加经济环保的加热方式，降低催化降黏过程的能耗和污染。最后，降黏后残留的催化剂中的金属成分对之后稠油深加工的影响也是值得注意的一个方面。因此，与其它降黏方法配合使用，开发复合型、集成型降黏工艺，发挥多种降黏手段的协同作用，是水热催化改质降黏催化剂的发展方向之一。
当磁场作用于原油时，磁化作用会使原油产生诱导磁距，抑制蜡晶形成和聚结，使蜡晶以小颗粒形式存在于原油中，同时稠油中的石蜡、胶质、沥青质等抗磁性物质会进行近程有序排列，增强了流动性，降低了原油的黏度。电场与磁场结合，既能对原油产生极化作用和电热效应，又有磁化效应，会达到较好的降黏效果。因此电磁场降黏的方法得到了广泛的应用。另一方面为磁流体技术，磁流体(magnetic fluid)是由0.1nm～100nm的导磁材料、分散剂和载体融合而成的胶体。
发明内容
本发明要解决现有水热催化降黏技术中催化温度高、成本高及催化剂污染大的问题，而提供一种原位制备四氧化三铁/炭/纳米石墨微片纳米复合材料的方法。
一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、首先将FeCl3·6H2O配制成浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液，将FeSO4·4H2O配制成浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液，然后在氮气保护和搅拌条件下，将浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液混合，再向混合液中加入浓度为0.1mol/L～5mol/L的盐酸至混合液的pH值为5～7，然后向pH值为5～7的混合液中滴加质量百分数为10％～40％的NH4OH溶液，直至出现黑色沉淀，然后在搅拌速度为500rpm～2000rpm的条件下，搅拌1h，得到黑色沉淀液，在外加磁场作用下，去除黑色沉淀液上层废液，得黑色沉淀，然后将黑色沉淀用去离子水洗涤，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液中Fe3+与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液中Fe2+的摩尔比为1:(0.2～10)；
二、将Fe3O4磁性纳米粒子加入到油酸乙醇溶液中，反应0.5h～2h，得到双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子，然后将双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子用无水乙醇清洗2次～10次，再用蒸馏水清洗2次～10次，得到表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子；
所述的油酸乙醇溶液是由油酸加入到乙醇配制而成，所述的油酸与乙醇的体积比为1:(0.2～10)；所述的Fe3O4磁性纳米粒子的质量与油酸乙醇溶液的体积比为1g:(0.2～10)mL；
三、将表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子加入到乙醇中，得到浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液，然后将浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液及浓度为0.01mol/L～1mol/L的氯铂酸水溶液加入到去离子水中，搅拌均匀，然后滴入水合肼溶液，并在超声频率为10kHz～100kHz的条件下超声，直至反应溶液变为黑色物质并伴随气泡的产生，反应结束后，利用永久磁铁将磁性纳米颗粒从溶液中分离出，并用去离子水清洗2次～10次，得到复合纳米粒子；
所述的浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液与去离子水的体积比为1:(0.2～10)；所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的氯铂酸水溶液与去离子水的体积比为1:(0.2～10)；所述的水合肼溶液与浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液的体积比为1:(0.2～10)；
四、将聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中，在温度为80℃～90℃及搅拌条件下，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，然后将复合纳米粒子加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，在搅拌速度为500rpm～2000rpm的条件下，搅拌5min～100min，最后进行磁分离，得到基于四氧化三铁负载金属催化剂；
所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量与蒸馏水的体积比为1g:(0.2～10)mL；所述的复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:(0.2～10)。
本发明的有益效果是：本发明一种磁流体负载纳米催化剂复合纳米材料，将该复合纳米粒子通过亲油性温敏材料包覆，可以有效解决纳米粒子在原油中的稳定性和分散性，利用磁流体的传热特性可以使原油中的温度分布均匀，从而能够更好的活化负载的催化剂活性，从而有效的调高降黏效率。
本发明拟结合油溶性降黏剂降黏及其水热催化裂化降黏技术，磁场降黏中的优点及其磁流体的特性，提出利用合成亲油性磁性纳米粒子负载催化剂的复合纳米粒子，这种复合纳米粒子通过分散、渗透作用进入稠油的胶质及沥青质的片状分子之间，可以有效地分散在平面重叠堆砌而成的聚集体结构，从而可能形成片状分子无规则堆砌。本发明制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂催化温度低，比现有水热催化降黏技术中催化温度低10℃～20℃、成本低及催化剂污染小。
本发明用于一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法。
附图说明
图1为实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的电镜照片；
图2为实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的粉末XRD；
图3为实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的FT-IR；
图4为实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的磁化曲线；
图5为黏温曲线；1为原油的黏温曲线，2为实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂催化降黏处理后的油的黏温曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、首先将FeCl3·6H2O配制成浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液，将FeSO4·4H2O配制成浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液，然后在氮气保护和搅拌条件下，将浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液混合，再向混合液中加入浓度为0.1mol/L～5mol/L的盐酸至混合液的pH值为5～7，然后向pH值为5～7的混合液中滴加质量百分数为10％～40％的NH4OH溶液，直至出现黑色沉淀，然后在搅拌速度为500rpm～2000rpm的条件下，搅拌1h，得到黑色沉淀液，在外加磁场作用下，去除黑色沉淀液上层废液，得黑色沉淀，然后将黑色沉淀用去离子水洗涤，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液中Fe3+与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液中Fe2+的摩尔比为1:(0.2～10)；
二、将Fe3O4磁性纳米粒子加入到油酸乙醇溶液中，反应0.5h～2h，得到双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子，然后将双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子用无水乙醇清洗2次～10次，再用蒸馏水清洗2次～10次，得到表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子；
所述的油酸乙醇溶液是由油酸加入到乙醇配制而成，所述的油酸与乙醇的体积比为1:(0.2～10)；所述的Fe3O4磁性纳米粒子的质量与油酸乙醇溶液的体积比为1g:(0.2～10)mL；
三、将表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子加入到乙醇中，得到浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液，然后将浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液及浓度为0.01mol/L～1mol/L的氯铂酸水溶液加入到去离子水中，搅拌均匀，然后滴入水合肼溶液，并在超声频率为10kHz～100kHz的条件下超声，直至反应溶液变为黑色物质并伴随气泡的产生，反应结束后，利用永久磁铁将磁性纳米颗粒从溶液中分离出，并用去离子水清洗2次～10次，得到复合纳米粒子；
所述的浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液与去离子水的体积比为1:(0.2～10)；所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的氯铂酸水溶液与去离子水的体积比为1:(0.2～10)；所述的水合肼溶液与浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液的体积比为1:(0.2～10)；
四、将聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中，在温度为80℃～90℃及搅拌条件下，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，然后将复合纳米粒子加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，在搅拌速度为500rpm～2000rpm的条件下，搅拌5min～100min，最后进行磁分离，得到基于四氧化三铁负载金属催化剂；
所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量与蒸馏水的体积比为1g:(0.2～10)mL；所述的复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:(0.2～10)。
本具体实施方式步骤二制备的表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子，将其分散在0.4mol/L的NaCl水溶液中备用，此时Fe3O4磁性纳米粒子带微量的负电，其zeta电位为-4.32mV。
本实施方式的有益效果是：本实施方式一种磁流体负载纳米催化剂复合纳米材料，将该复合纳米粒子通过亲油性温敏材料包覆，可以有效解决纳米粒子在原油中的稳定性和分散性，利用磁流体的传热特性可以使原油中的温度分布均匀，从而能够更好的活化负载的催化剂活性，从而有效的调高降黏效率。
本实施方式拟结合油溶性降黏剂降黏及其水热催化裂化降黏技术，磁场降黏中的优点及其磁流体的特性，提出利用合成亲油性磁性纳米粒子负载催化剂的复合纳米粒子，这种复合纳米粒子通过分散、渗透作用进入稠油的胶质及沥青质的片状分子之间，可以有效地分散在平面重叠堆砌而成的聚集体结构，从而可能形成片状分子无规则堆砌。本实施方式制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂催化温度低，比现有水热催化降黏技术中催化温度低10℃～20℃、成本低及催化剂污染小。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液中Fe3+与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液中Fe2+的摩尔比为2:1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤二中所述的油酸乙醇溶液是由油酸加入到乙醇配制而成，所述的油酸与乙醇的体积比为1:(0.5～5)。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中所述的Fe3O4磁性纳米粒子的质量与油酸乙醇溶液的体积比为1g:(0.5～5)mL。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中所述的浓度为7.5g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液与去离子水的体积比为1:(0.5～5)。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中所述的浓度为0.05-0.5mol/L的氯铂酸水溶液与去离子水的体积比为1:(0.5～5)。其它与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中所述的水合肼溶液与浓度为2-8g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液的体积比为1:(0.5～5)。其它与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤四中所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量与蒸馏水的体积比为1g:(0.5～5)mL。其它与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四中所述的复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:(0.5～5)。其它与具体实施方式一至八相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例：
本实施例所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、首先将FeCl3·6H2O配制成浓度为0.1mol/L的FeCl3溶液，将FeSO4·4H2O配制成浓度为0.1mol/L的FeSO4溶液，然后在氮气保护和搅拌条件下，将FeCl3溶液与FeSO4溶液混合，再向混合液中加入浓度为1mol/L的盐酸至混合液的pH值为5，然后向pH值为5的混合液中滴加质量百分数为25％的NH4OH溶液，直至出现黑色沉淀，然后在搅拌速度为1500rpm的条件下，搅拌1h，得到黑色沉淀液，在外加磁场作用下，去除黑色沉淀液上层废液，得黑色沉淀，然后将黑色沉淀用去离子水洗涤，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
所述的FeCl3溶液中Fe3+与FeSO4溶液中Fe2+的摩尔比为2:1；
二、将Fe3O4磁性纳米粒子加入到油酸乙醇溶液中，反应1h，得到双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子，然后将双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子用无水乙醇清洗5次，再用蒸馏水清洗5次，得到表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子；
所述的油酸乙醇溶液是由油酸加入到乙醇配制而成，所述的油酸与乙醇的体积比为1:2；所述的Fe3O4磁性纳米粒子的质量与油酸乙醇溶液的体积比为1g:5mL；
三、将表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子加入到乙醇中，得到浓度为7.5g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液，然后将浓度为7.5g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液及浓度为0.1mol/L的氯铂酸水溶液加入到去离子水中，搅拌均匀，然后滴入水合肼溶液，并在超声频率为80kHz的条件下超声，直至反应溶液变为黑色物质并伴随气泡的产生，反应结束后，利用永久磁铁将磁性纳米颗粒从溶液中分离出，并用去离子水清洗3次，得到复合纳米粒子；
所述的浓度为7.5g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液与去离子水的体积比为1:5；所述的浓度为0.1mol/L的氯铂酸水溶液与去离子水的体积比为1:5；所述的水合肼溶液与浓度为7.5g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液的体积比为1:5；
四、将聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中，在温度为85℃及搅拌条件下，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，然后将步骤三制备的复合纳米粒子加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，在搅拌速度为500rpm的条件下，搅拌30min，最后进行磁分离，得到基于四氧化三铁负载金属催化剂；
所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量与蒸馏水的体积比为1g:5mL；所述的复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:5。
图1为本实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的电镜照片；由图可知，表征了粒子的形貌和大小，尺度大约分布在10nm，并且分布比较均匀。
图2为本实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的粉末XRD；由图可知，纳米四氧化三铁典型的衍射峰，其2θ分别出现在35.70,30.38,63.00,43.36,57.36,18.50,53.84和74.48对应着(311),(220),(440),(400),(511),(111),(422)(533)等晶面，这说明制备的金属负载催化剂具有面心立方晶体结构。
图3为本实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的FT-IR；由图可知，图中显示了典型的四氧化三铁纳米粒子的典型红外吸收峰。
图4为本实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂的磁化曲线；由图可知，本实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂有超导磁性。
将本实施例制备的1g基于四氧化三铁负载金属催化剂加入到1000mL原油中，在催化温度为40℃下降黏5min，然后测试催化降黏处理后的油的黏温曲线，并与原油原来的黏温曲线进行比较。
图5为黏温曲线；1为原油的黏温曲线，2为实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂催化降黏处理后的油的黏温曲线。由图可知，利用本实施例制备的基于四氧化三铁负载金属催化剂降黏的石油，通过降黏性能测试，测得催化剂对原油有明显的降黏作用。
将一定量的催化剂加入稠油管道中，受最外层包裹的亲油材料影响，磁流体会自行分散，即会在管道中施加磁场。磁流体粒子在磁场的作用下产生热量，首先外层的亲油温敏材料受热熔化，达到催化温度后使催化剂活化，催化裂解稠油，使其黏度下降。降黏后，再用磁场将催化剂从稠油中分离出来，避免催化剂中的金属成分影响稠油的特性。

Claims (9)

1.一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法是按照以下步骤进行的：
一、首先将FeCl3·6H2O配制成浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液，将FeSO4·4H2O配制成浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液，然后在氮气保护和搅拌条件下，将浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液混合，再向混合液中加入浓度为0.1mol/L～5mol/L的盐酸至混合液的pH值为5～7，然后向pH值为5～7的混合液中滴加质量百分数为10％～40％的NH4OH溶液，直至出现黑色沉淀，然后在搅拌速度为500rpm～2000rpm的条件下，搅拌1h，得到黑色沉淀液，在外加磁场作用下，去除黑色沉淀液上层废液，得黑色沉淀，然后将黑色沉淀用去离子水洗涤，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液中Fe3+与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液中Fe2+的摩尔比为1:(0.2～10)；
二、将Fe3O4磁性纳米粒子加入到油酸乙醇溶液中，反应0.5h～2h，得到双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子，然后将双层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子用无水乙醇清洗2次～10次，再用蒸馏水清洗2次～10次，得到表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子；
所述的油酸乙醇溶液是由油酸加入到乙醇配制而成，所述的油酸与乙醇的体积比为1:(0.2～10)；所述的Fe3O4磁性纳米粒子的质量与油酸乙醇溶液的体积比为1g:(0.2～10)mL；
三、将表面疏水的单层油酸包覆的Fe3O4纳米粒子加入到乙醇中，得到浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液，然后将浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液及浓度为0.01mol/L～1mol/L的氯铂酸水溶液加入到去离子水中，搅拌均匀，然后滴入水合肼溶液，并在超声频率为10kHz～100kHz的条件下超声，直至反应溶液变为黑色物质并伴随气泡的产生，反应结束后，利用永久磁铁将磁性纳米颗粒从溶液中分离出，并用去离子水清洗2次～10次，得到复合纳米粒子；
所述的浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液与去离子水的体积比为1:(0.2～10)；所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的氯铂酸水溶液与去离子水的体积比为1:(0.2～10)；所述的水合肼溶液与浓度为1g/L～10g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液的体积比为1:(0.2～10)；
四、将聚乙烯吡咯烷酮加入到蒸馏水中，在温度为80℃～90℃及搅拌条件下，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮水溶液，然后将复合纳米粒子加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，在搅拌速度为500rpm～2000rpm的条件下，搅拌5min～100min，最后进行磁分离，得到基于四氧化三铁负载金属催化剂；
所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量与蒸馏水的体积比为1g:(0.2～10)mL；所述的复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:(0.2～10)。
2.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeCl3溶液中Fe3+与浓度为0.01mol/L～1mol/L的FeSO4溶液中Fe2+的摩尔比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中所述的油酸乙醇溶液是由油酸加入到乙醇配制而成，所述的油酸与乙醇的体积比为1:(0.5～5)。
4.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤二中所述的Fe3O4磁性纳米粒子的质量与油酸乙醇溶液的体积比为1g:(0.5～5)mL。
5.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中所述的浓度为7.5g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液与去离子水的体积比为1:(0.5～5)。
6.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中所述的浓度为0.05-0.5mol/L的氯铂酸水溶液与去离子水的体积比为1:(0.5～5)。
7.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中所述的水合肼溶液与浓度为2-8g/L的油酸包覆的Fe3O4纳米粒子溶液的体积比为1:(0.5～5)。
8.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤四中所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量与蒸馏水的体积比为1g:(0.5～5)mL。
9.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三铁负载金属催化剂的制备方法，其特征在于步骤四中所述的复合纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:(0.5～5)。
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