[发明专利]一种对甲醛具有电催化活性的钴配合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种对甲醛具有电催化活性的钴配合物及其制备方法，该钴配合物是一种具有准确空间结构的电催化材料，其化学式为CoC₈H₁₂N₆O₁₂，结构单元为[Co(C₄H₂N₃O₄)₂(H₂O)₄]，晶系为三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数为α＝97.141°，β＝108.592°，γ＝115.555°，钴离子为六配位的八面体几何构型。所述对甲醛具有电催化活性的钴配合物的制备方法为：将5‑硝基乳清酸钾单水合物与具有电催化活性的钴离子进行化学反应，制得一种钴配合物。该制备方法操作简单，成本低廉，适合规模化生产。本发明所得的钴配合物对甲醛具有良好的电催化活性，作为电催化材料具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体涉及一种对甲醛具有电催化活性的钴配合物及其制备方法。

背景技术

电催化是能够加速电极和电解质界面上的电荷转移反应的一种催化作用。电催化作用包括电极反应和催化作用两个方面，因此电催化剂必需同时具有这两种功能：一能导电和比较自由地传递电子；二能对底物进行有效的催化活化作用。目前电催化主要应用于污水的电催化处理；含铬废水的电催化降解；烟道气及原料煤的电解脱硫；电催化同时脱除NO_x和SO₂；二氧化碳的电解还原等方面。选用合适的电极材料，可以加速电极反应的速率。实验研究结果表明一些过渡金属化合物或配合物对甲醛或过氧化氢具有良好的电催化活性，例如，冉繁敏等公开了一种对甲醛具有电化学响应的化合物及其制备方法，授权号CN103396458B；赵亚云等公开了一种对过氧化氢具有电催化活性的钴配合物，授权号：CN103467367B；李星等公开了一种对过氧化氢具有电催化活性的铜配合物及其制备方法，授权号：CN 103467498B。基于一些过渡金属化合物具有良好的电催化性能，可作为电极修饰材料或制作成传感器用于检测一些有毒有害气体。

甲醛作为一种重要的有机原料在物料中大量分布，是一种破坏细胞蛋白质的原生质毒物，对皮肤、呼吸道及内脏都会造成损害，麻醉中枢神经，引起肺水肿、肾衰竭等。目前甲醛检测方法主要有分光光度法、电化学检测法、液相色谱法、传感器法等。例如使用拉曼光谱检测甲醛(张倩暄，关旭春，崔厚欣，一种甲醛检测的装置和方法，申请公布号CN102749318)，该方法操作、分析过于复杂。还有使用热传感性质检测甲醛的方法(刘东方，姜风，马晓聪，甲醛气体传感器，申请公布号CN 101825604A)，该方法使用时，加热电极组必须将气体感测层加热到很高温度(300℃)才能正常检测，耗能大，安全性差。

本发明公开一种对甲醛具有电催化活性的化合物，可作为电极修饰材料，制备性能稳定，可用于制备快速检测甲醛的电化学传感器等。本发明所制备的化合物为钴配合物，其对甲醛具有良好的电催化活性，在电催化传感检测中具有潜在的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术，提供一种反应条件温和，制备过程简单，成本低廉，对甲醛具有电催化活性的钴配合物及其制备方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种对甲醛具有电催化活性的钴配位化合物(简称配合物)，该配合物具有一定空间结构，其结构单元为[Co(C₄H₂N₃O₄)₂(H₂O)₄]，其化学式为CoC₈H₁₂N₆O₁₂，晶系为三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为α＝97.141°，β＝108.592°，γ＝115.555°，钴离子为六配位的八面体几何构型。

一种上述对甲醛具有电催化活性的钴配合物的制备方法，包括以下步骤：