[發明專利]一種凹凸棒土負載過渡金屬氧化物復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011325208.2
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112717934B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 陳平;王翔;仲慧;李小榮;李梅生;周守勇
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J35/02;G01N21/33;G01N21/64
• 代理公司: 北京領科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹;王立紅

本發明公開了一種凹凸棒土負載過渡金屬氧化物復合材料及其制備方法和應用，特別是一種Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/凹凸棒土復合材料及其制備方法和應用，例如在過氧化氫和抗壞血酸的檢測中的應用。上述復合材料具有類過氧化合物酶活性，催化活性高，對抗壞血酸具有良好的特異選擇性，平均回收率可達95％以上，在實際樣品中具有很大的應用潛力。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種凹凸棒土負載過渡金屬氧化物復合材料及其制備方法和應用，特別是一種Co₃O₄/凹凸棒土復合材料及其制備方法和應用，例如在過氧化氫和抗壞血酸的檢測中的應用。

背景技術

催化技術是現代化學工業的支柱，90％以上的化工過程、60％以上的產品與催化技術有關。因此，催化材料的研究是化工領域中的重點與熱點。一種新型催化材料與新型催化工藝的問世，往往會引發革命性的工業變革。近年來，在傳統催化材料的基礎上，研究者們開始認識到某些礦物經過適當的處理之后可作為催化劑或者催化劑載體使用，它們不僅滿足其要求，而且還具有巨大的經濟優勢和資源優勢。

凹凸棒土(attapulgite，簡稱為ATP)在礦物學分類上屬于海泡石族，是一種具有鏈層狀結構的含水富鎂硅酸鹽礦物，化學穩定性好、吸附能力強，特別是凹凸棒土的比表面積大，能應用于催化氧化、有機合成以及光催化等催化領域。但是凹凸棒土單獨用于催化時，其催化效率太低，限制了其進一步應用。

發明內容

本發明提供一種凹凸棒土負載過渡金屬氧化物復合材料及其制備方法和應用。

具體地，上述復合材料以凹凸棒土為載體，并負載過渡金屬氧化物。

在本發明的一個實施方式中，上述過渡金屬為鈷。

具體地，上述過渡金屬氧化物為鈷的氧化物，例如，CoO、Co₂O₃、Co₃O₄，或其混合物；在本發明的一個實施例中，上述過渡金屬氧化物為Co₃O₄。

具體地，上述過渡金屬氧化物中的過渡金屬與作為載體的凹凸棒土的比例可以為0.1-10mmol：1g(例如0.1mmol：1g、0.5mmol：1g、1mmol：1g、2mmol：1g、3mmol：1g、4mmol：1g、5mmol：1g、6mmol：1g、7mmol：1g、8mmol：1g、9mmol：1g、10mmol：1g)，特別是1-5mmol：1g。

具體地，上述復合材料可以通過水熱法制備得到。

具體地，上述復合材料的制備方法包括如下步驟：

(1)將凹凸棒土、水、過渡金屬鹽混合，得到懸浮液；

(2)向步驟(1)所得懸浮液中滴加氫氧化銨；

(3)將步驟(2)所得懸浮液進行水熱反應。

任選地，(4)將步驟(3)所得水熱反應產物分離，洗滌，干燥。

具體地，上述步驟(1)包括：將凹凸棒土分散在水中，超聲處理，加入過渡金屬鹽，攪拌。

具體地，上述過渡金屬鹽由過渡金屬的陽離子與陰離子(例如Cl^-、Br^-、NO₃^-、SO₄^2-、PO₄^3-等)組成，其還可以為適宜的溶劑合物(例如水合物)的形式；在本發明的一個實施方式中，過渡金屬為鈷，上述過渡金屬鹽可以選自：氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷，特別是六水合硝酸鈷或六水合氯化鈷。