[发明专利]一种用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂及制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，将吡啶-3,5-二羧酸、硝酸钴和氢氧化钠放置在由乙腈与水组成的溶剂中通过室温搅拌、离心洗涤、真空干燥及管式炉中煅烧的方法制备得到Co/CoO_x/NC光热催化剂；所述光热催化剂可吸收全光谱并转化成热能，从而诱发光热催化净化VOCs的反应。

2.根据权利要求1所述用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)Co-MOF的制备：

将水与乙腈混合，得到溶液A，室温搅拌，再将硝酸钴加至溶液A，混合搅拌至硝酸钴溶解，得到溶液B；随后，将水与乙腈混合，得到溶液C，室温搅拌，再将氢氧化钠加至溶液C，混合搅拌至氢氧化钠溶解，得到溶液D，再将吡啶-3,5-二羧酸加至溶液D，后超声混合均匀得到溶液E；将溶液B转移至溶液E中，室温搅拌，得到溶液F，过滤得到粉红色的沉淀物，再将沉淀物用去离子水和乙醇离心洗涤，干燥后得到Co-MOF；

(2)Co/CoO_x/NC的制备：

将步骤(1)制备的Co-MOF于烘箱中干燥，然后将Co-MOF放置于管式炉于惰性氛围下以恒定升温速率至400～600℃煅烧3～6h，自然降温到室温，得到Co/CoO_x/NC光热催化材料。

3.根据权利要求2所述用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，溶液A中，水与乙腈的添加量满足：水的添加量为：45～55mL水；乙腈的添加量为：45～55mL；溶液B中，硝酸钴的添加量为：6.5～7.5g。

4.根据权利要求2所述用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，溶液C中，水与乙腈的添加量满足：水的添加量为：145～155mL水；乙腈的添加量为：145～155mL。

5.根据权利要求2所述用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氢氧化钠的添加量为0.7～1.7g；吡啶-3,5-二羧酸的添加量为1.9～2.9g。

6.根据权利要求2所述用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述室温搅拌的温度均为25～35℃；所述搅拌速率均为50～100r/min；制备溶液B和溶液D时，所述搅拌时间均为5～10min；制备溶液F时，所述搅拌时间为10～14h；

所述超声时间为0.5～1h，所述超声温度为25～35℃；所述超声频率为35～40KHz，所述超声功率520～560W；所述沉淀物离心速率为3500～4500rpm；所述干燥温度为60～80℃，所述干燥时间为4～6h。

7.根据权利要求2所述用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述惰性氛围为氮气，所述升温速率为0.5～1.5℃/min，所述降温速率为1～10℃/min。

8.由权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到一种用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂。

9.权利要求8所述一种用于光热催化净化VOCs的Co-MOF衍生物光热催化剂在挥发性有机物降解领域中的应用，其特征在于，Co/CoO_x/NC光热催化剂是在全光谱下稳定降解挥发性有机物，无需消耗电能二次能源供热。