[發明專利]一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 202110387237.X
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113042105B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 何玉鳳;李伯珍;王澤軍;張亞蘋;戴鋒利;任家瑞;王榮民;李毅銘
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J27/185;B01J37/34;B01J37/03;B01J37/10;B01J37/30;C01B25/32;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

1.一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：首先制備鈷離子分散液和配體溶液；然后將羥基磷灰石納米線加入到所述鈷離子分散液中，超聲分散20~40 min，形成均一的粉色懸浮溶液；其次以100~1600 r/min的磁力攪拌速度下，在所述粉色懸浮溶液中逐滴加入所述配體溶液，繼續攪拌10~15 h后，得到紫色懸浮體系，該紫色懸浮體系經室溫靜置3~5 h后，于7500~8500 r/min離心分離5~15 min，得到紫色產物；最后，所述紫色產物經醇水混合液進行洗滌4~8次，于50~80℃真空干燥至恒重即得；所述鈷離子分散液中的鈷鹽與所述羥基磷灰石納米線的質量比為1：0.5~1：5；所述配體溶液中的配體與所述羥基磷灰石納米線的質量比為1：0.5~1：3；所述鈷離子分散液是指將鈷鹽均勻分散于醇水混合液中，形成10~70 g/L的溶液；所述鈷鹽是指Co(NO₃)₂?6H₂O、CoSO₄?7H₂O或CoCl₂?6H₂O中的一種；所述配體溶液是指將配體均勻分散于醇水混合液中，形成10~100 g/L的溶液；所述配體是指2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑或苯并咪唑中的一種；

所述羥基磷灰石納米線按下述方法制得：

⑴將5~30 mL醇-水-油酸混合溶液放置在冰水浴中，在磁力攪拌速度為100~1700 r/min的條件下，緩慢滴加5~50 mL濃度為1.20 mol/L的NaOH溶液，10~45 min內滴加完畢，得到白色的前驅體溶液；

⑵依次將1~40 mL濃度為0.20 mol/L的鈣鹽溶液和1~40 mL濃度為0.40 mol/L的磷酸鹽溶液均勻分散于所述前驅體溶液中，得到淡黃色粘稠溶液；

⑶將所述淡黃色粘稠溶液轉入到水熱反應釜中，靜置0.5~3 h，然后放置在均相水熱反應器中，升溫到120~200℃后，持續反應16~26 h；待反應釜冷卻至室溫后，得到反應物；

⑷所述反應物于7500~8500 r/min離心分離5~15 min后用醇水混合溶液洗滌4~8次，最后于50~80℃真空干燥12~36 h，即得長徑比為23：1的白色固體粉末狀羥基磷灰石納米線。

2.如權利要求1所述的一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：所述醇水混合液是指將醇與水按20：1~5：1的體積比混合均勻所得的溶液；所述醇指甲醇、乙醇、丙醇中的一種或兩種。

3.如權利要求1所述的一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟⑴中醇-水-油酸混合溶液是指將醇、水、油酸按0.5：1：1~1：10：10的體積比混合均勻的溶液。

4.如權利要求1所述的一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟⑵中鈣鹽溶液是指CaCl₂溶液、Ca(NO₃)₂溶液或者Ca(HCO₃)₂溶液中的一種。

5.如權利要求1所述的一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟⑵中磷酸鹽溶液指NaH₂PO₄溶液、KH₂PO₄溶液、K₂HPO₄溶液或Na₂HPO₄溶液中的一種。

6.如權利要求1所述的一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟⑷中醇水混合溶液是指將醇與水按1：1~10：1的體積比混合均勻所得的溶液。

7.如權利要求3或6所述的一種羥基磷灰石納米線結合鈷MOFs串珠狀催化劑的制備方法，其特征在于：所述醇指甲醇、乙醇、丙醇中的一種或兩種。