[发明专利]化学接枝法制备氨基钴酞菁/碳纳米管复合催化剂

摘要

本发明涉及碳纳米管复合催化剂接枝技术领域，具体为一种化学接枝法制备氨基钴酞菁/碳纳米管复合催化剂，该化学接枝法包括：1,8,15,22-四硝基钴酞菁的制备、1,8,15,22-四氨基钴酞菁的制备、碳纳米管的预处理和复合催化剂的制备四个步骤。采用本发明的技术方案制备氨基钴酞菁/碳纳米管复合催化剂，所选取的原料来源较为广泛，制备方法较为简单，后处理较为容易，有利于工业化生产。

主权项

一种化学接枝法制备氨基钴酞菁/碳纳米管复合催化剂，其特征是：该制备步骤如下：(1)1,8,15,22‑四硝基钴酞菁的制备按照摩尔比称取CoCl₂·6H₂O和3‑硝基邻苯二甲腈，量取正戊醇和DBU，在氮气保护的条件下将上述物质在125‑135℃加热回流搅拌5.5‑6.5h，然后冷却、抽滤，冲洗滤饼至滤液为无色，将滤饼烘干后研细，再依次分别用酸溶液和碱溶液微沸，冷却离心分离、烘干、研细得1,8,15,22‑四硝基钴酞菁；(2)1,8,15,22‑四氨基钴酞菁的制备将步骤(1)得到的1,8,15,22‑四硝基钴酞菁放入烧瓶中，烧瓶固定在恒温磁力搅拌器上，加入95‑110mL DMF，磁子搅拌溶解1.5‑2.5h后，将温度升至55‑65℃，加入Na₂S反应3.5‑4.5h后，抽滤，冲洗滤饼至滤液为中性，取滤饼烘干、研细得1,8,15,22‑四氨基钴酞菁；(3)碳纳米管的预处理将多壁碳纳米管与硝酸按比例为(0.04‑0.06)g:150mL，称取多壁碳纳米管，加入硝酸，115‑125℃加热搅拌8.5‑9.5h后冷却、过滤，用水洗至中性，烘干；(4)复合催化剂的制备将步骤(3)所得多壁碳纳米管与二氯亚砜按比例(0.03～0.05)g：(30～50)mL，步骤(2)所得1,8,15,22‑四氨基钴酞菁与步骤(3)所得多壁碳纳米管按质量比为4:1；称取步骤(3)所得的多壁碳纳米管放入烧瓶中，加入二氯亚砜，冷凝回流，温度设为85‑95℃，反应22‑28h后，将二氯亚砜蒸干；取DMF溶液将1,8,15,22‑四氨基钴酞菁溶解，将1,8,15,22‑四氨基钴酞菁的DMF溶液加入上述多壁碳纳米管的烧瓶中反应22‑28h，制得1,8,15,22‑四氨基钴酞菁/碳纳米管复合催化剂。