一种催化还原对硝基苯酚的Co@C 复合物制造技术

本发明专利技术涉及以钴的有机金属骨架化合物(Co‑MOF‑74) 为模板，通过焙烧法得到Co@C 复合物。其制备方法如下述步骤：通过水热溶剂热法合成Co‑MOF‑74，将其放在管式炉中Ar

A Co@C compound for catalytic reduction of p-nitrophenol

The present invention relates to compounds of cobalt metal organic frameworks (Co MOF 74) as template, Co@C complexes by roasting method. The preparation methods such as the following steps: by hydrothermal solvothermal synthesis of Co MOF 74, put it in a tube furnace Ar

【技术实现步骤摘要】
一种催化还原对硝基苯酚的Co@C复合物
本专利技术用钴的有机金属骨架化合物(Co-MOF-74)为模板合成的具有高比表面积和强磁性的炭包覆钴(Co@C)复合物，可作为还原对硝基苯酚的催化剂。
技术介绍
对氨基苯酚(PAP)是重要的化工原料及有机中间体，广泛应用于医药(如扑热息痛等)、染料、抗氧化剂、感光材料及农药等精细化学品的合成。目前工业上普遍采用RaneyNi和负载Pd催化剂催化还原对硝基苯酚(PNP)来制备PAP。RaneyNi催化剂虽价格便宜，但易失活，Pd催化剂虽性能好，但成本较高。因此，研发低成本、性能优良、制备条件温和且对环境友好的非贵金属催化剂具有重要的实际意义。过渡金属及其化合物由于其低成本、蕴藏量丰富、对环境友好等特点，被作为催化剂研究甚多。其中纳米钴(Co)具有催化活性高、磁性好的优点，被给予很多关注。纳米Co的催化活性高、磁性好、对环境友好，是一种理想的非均相催化剂。普通纳米Co易团聚，催化性能差。Co@C载体炭(C)与活性组分Co之间的强相互作用明显改善了Co在C载体表面的分散，从而使Co@C有很好的催化加氢性能，且Co易于回收，便于实际应用。本专利技术以Co-MOF-74为模板合成具有很高比表面积的Co@C复合物。此方法具有反应条件温和、简单易行的优点。
技术实现思路
本实验提供用Co-MOF-74为模板合成Co@C复合物。操作步骤如下：(1)在水-四氢呋喃(THF)、水-N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，以2,5-二羟基对苯二甲酸为配体，以醋酸钴(Co(CH3COO)2·4H2O)、氯化钴(CoCl2·6H2O)、硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)为中心离子，合成Co-MOF-74；(2)在600-800℃、氩气/氮气(Ar2/N2)氛围焙烧Co-MOF-74得到Co@C复合物。附图说明图1是Co@C的SEM图。图2是(a)Co@C-600催化的不同时间4-硝基苯酚减少量的紫外可见光谱图；(b)不同浓度Co@C-600催化的4-硝基苯酚减少量的动力学图；(c)不同焙烧温度所得的Co@C催化的4-硝基苯酚减少量的动力学图。（四）具体实施方式通过具体的实施例对本专利技术进行进一步详细描述：实施例1：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，3mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例2：15mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，15mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例3：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，3mmolCo(NO3)2·6H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例4：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，3mmolCoCl2·6H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例5：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLDMF中，3mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例6：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLNMP中，3mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例7：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，3mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下800oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例8：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，3mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中N2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为2oC·min-1。实施例9：3mmol2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在30mLTHF中，3mmolCo(CH3COO)2·4H2O溶解在30mL去离子水中。将上述两种溶液室温下混合，磁力搅拌10min。搅拌完成后，将耐热瓶封好，放在110oC油浴中磁力搅拌6h。待溶液冷却至室温，离心得固体粉末，此固体粉末分别用去离子水和乙醇洗几次，烘干，在管式炉中Ar2氛围下600oC焙烧3h，升温速率为5oC·min-1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以钴的有机金属骨架化合物(Co‑MOF‑74) 为模板，高温焙烧合成炭包覆钴(Co@C) 复合物，具有将对硝基苯酚还原为对氨基苯酚的催化性能。

【技术特征摘要】
1.一种以钴的有机金属骨架化合物(Co-MOF-74)为模板，高温焙烧合成炭包覆钴(Co@C)复合物，具有将对硝基苯酚还原为对氨基苯酚的催化性能。2.根据权利要求1所述，其特征在于：Co-MOF-74的中心离子提供体为醋酸钴(Co(CH3COO)2·4H2O)、氯化钴(CoCl2·6H2O)、硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭佳，杨永红，周雷，
申请(专利权)人：新疆轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：新疆,65