一种钴基催化剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种钴基催化剂及其制备方法和用途，所述钴基催化剂包含由钴金属有机框架材料经热解得到的四氧化三钴，所述热解的温度为300‑500℃，所述钴基催化剂保留了未经热解前的钴金属有机框架材料的形貌结构特性；将其用于催化氧化挥发性有机物，其具有高的催化效率；本发明专利技术所述钴基催化剂用于催化氧化邻二甲苯的过程中，在高空速120000mL/(g·h)的条件下，T

【技术实现步骤摘要】
一种钴基催化剂及其制备方法和用途
本专利技术属于催化材料领域，涉及一种钴基催化剂及其制备方法和用途。
技术介绍
随着社会和现代化学工业的发展，挥发性有机污染物的排放量日益增多，加重了大气环境的恶化，对动物、植物、农作物的生长和人类健康造成了极大的伤害，控制挥发性有机物的排放是世界各国所面临的一个重要课题。催化氧化法是在催化剂存在的条件下，将挥发性有机物转化成无污染的二氧化碳和水，操作温度一般在300-500℃范围内，系统控制相对简单，高温危险性低，不会产生氮氧化合物二次污染，其研究重点在于催化剂的开发。CN109675559A公开了一种抗劣化的挥发性有机物净化催化剂及其制备方法，其载体的表面涂覆有催化氧化催化剂涂层；在催化氧化催化剂涂层中含有Al2O3、MnO2与贵金属Pt；其制备方法包括：氯铂酸还原，贵金属Pt混合溶液浸渍到Al2O3粉末上，制备催化剂浆液，催化剂浆液涂覆在载体的表面，烘干与焙烧，此方案所述催化剂包含贵金属，催化剂成本高。CN110898834A公开了一种用于消除挥发性有机物的催化剂及其制备方法，催化剂由载体、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钴基催化剂，其特征在于，所述钴基催化剂包含由钴金属有机框架材料经热解得到的四氧化三钴，所述热解的温度为300-500℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种钴基催化剂，其特征在于，所述钴基催化剂包含由钴金属有机框架材料经热解得到的四氧化三钴，所述热解的温度为300-500℃。


2.如权利要求1所述的钴基催化剂，其特征在于，所述钴金属有机框架材料包括MOF-74、ZIF-9或MOF-39中的任意一种或至少两种的组合，优选为MOF-74；
优选地，所述热解的温度为350-400℃。


3.如权利要求1或2所述的钴基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括将钴金属有机框架材料在300-500℃下热解，得到所述钴基催化剂。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热解在马弗炉中进行；
优选地，所述热解的升温速率为1-10℃/min；
优选地，所述钴金属有机框架材料包括MOF-74、ZIF-9或MOF-39中的任意一种或至少两种的组合。


5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述钴金属有机框架材料的制备方法包括将钴源、有机配体和溶剂混合，进行反应，得到所述钴金属有机框架材料。


6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述MOF-74的制备方法包括以下步骤：
(1)将2,5-二羟基对苯二甲酸、水杨酸和水混合，得到混合溶液；
(2)将步骤(1)中的混合溶液与钴源溶液混合，之后进行水热反应，得到所述MOF-74；
优选地，所述2,5-二羟基对苯二甲酸与水杨酸的摩尔比为1:(0.9-1.1)；
优选地，步骤(1)中2,5-二羟基对苯二甲酸的质量与水的体积比为0.005-0.015g/mL；
优选地，步骤(2)中钴源为Co(OAc)2·4H2O；
优选地，步骤(2)所述钴源溶液中钴源的质量与水的体积比为0.1-0.2g/mL；
优选地，步骤(2)中混合的方法为搅拌和超声；
优选地，步骤(2)中水热反应的温度为115-125℃；
优选地，步骤(2)中水热反应的时间为18-30h；
优选地，步骤(2)中水热反应之后还包括固液分离、洗涤和烘干；
优选地，所述洗涤的洗涤剂为水和甲醇；
优选地，所述烘干的温度为55-65℃。


7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述ZIF-9的制备方法包括以下步骤：
(a)将钴源、苯并咪唑和有机溶剂混合，得到混合溶液；
(b)将步骤(a)中的混合溶液进行溶剂热反应，得到所述ZIF-9；
优选地，步骤(a)中钴源和苯并咪唑的摩尔比为1:(1.8-2.2)；
优选地，步骤(a)所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；
优选地，步骤(a)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺泓，马英，王莲，马金珠，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11