[发明专利]MOF-Co和生物模板双限域制备四氧化三钴纳米片的方法

摘要

本发明的MOF‑Co和生物模板双限域制备四氧化三钴纳米片的方法，以钴‑有机骨架化合物与去皮秸秆/树叶/花瓣为双模板，在空气氛围中热处理，将附有钴‑金属有机骨架化合物的玉米秸秆在一定气氛中高温煅烧，最终得到四氧化三钴催化剂。该制备方法，由于钴‑有机骨架化合物衍生及生物模板的共同限域作用，制备的四氧化三钴表现为由3～15nm颗粒组成的分级纳米片结构，钴催化活性位点在整个纳米片上分布均匀，且单位质量催化剂里的钴活性点位数量丰富且分布均匀。通过活化PMS降解土霉素，证明所得四氧化三钴纳米片催化剂，具有更加优异的催化性能和物化稳定性。

主权项

1.一种MOF‑Co和生物模板双限域制备四氧化三钴纳米片的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1，钴‑金属有机骨架化合物前驱体溶液制备：(1)取六水合硝酸钴，和甲醇‑乙醇混合溶液，按配比，六水合硝酸钴∶甲醇‑乙醇混合溶液＝(3～8)∶20，单位mmol∶mL，将二者混合均匀，获得A溶液；(2)取1，2‑二甲基咪唑，和甲醇‑乙醇混合溶液，按配比，1，2‑二甲基咪唑∶甲醇‑乙醇混合溶液＝(12～40)∶20，单位mmol∶mL，将1，2‑二甲基咪唑溶于甲醇‑乙醇混合溶液，混合均匀，形成B溶液；(3)按摩尔比，六水合硝酸钴∶1，2‑二甲基咪唑＝1∶(3～5)，将A溶液倒入B溶液中，将二者混合均匀，获得钴‑金属有机骨架化合物前驱体溶液，记为C溶液；步骤2，秸秆/树叶/花瓣秸秆生物模板准备：取树叶/花瓣/晾干秸秆，用稀盐酸浸泡36～48h后，经去离子水清洗直至清洗液经检测无Cl^‑，烘干，获得生物模板；步骤3，四氧化三钴纳米片制备：(1)将生物模板充分浸泡入C溶液中，浸泡时间为24～48h，浸泡后室温晾干，获得钴‑有机骨架化合物负载玉米秸秆；(2)将钴‑有机骨架化合物负载玉米秸秆于空气环境下煅烧，煅烧温度为300～400℃，煅烧时间为1～3h，煅烧升温速率为2～5℃/min，获得黑色蓬松粉末，即为四氧化三钴纳米片。