一种羟基氧化钴催化剂制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种羟基氧化钴催化剂的制备方法和应用，所述制备方法至少包括：S100、将氢氧化钴沉积在载体上，得到氢氧化钴前驱体；S200、对氢氧化钴前驱体进行原位电化学活化，得到羟基氧化钴催化剂。本发明专利技术催化剂制备方法操作简单，无需沉淀、离心等繁杂分离手段，活化过程具有颜色变化使得过程直观，活化后的整体式催化剂活性高、稳定性好，使用寿命长，并且容易放大规模，推广产业化应用；此外本发明专利技术整体式催化剂与纳米粉体催化剂相比，使用后更易与产物分离。将本发明专利技术催化剂用于电催化5

【技术实现步骤摘要】
一种羟基氧化钴催化剂制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化工催化
，具体涉及一种羟基氧化钴催化剂制备方法和应用。

技术介绍

[0002]据统计，约有90％以上的工业过程中使用催化剂。催化剂能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变。包括铁、钴和镍在内的过渡金属基催化剂在电化学水氧化领域表现出了良好的催化性能，有望成为贵金属基催化剂的良好替代品。
[0003]对于水相体系的5-羟甲基糠醛电催化氧化制备生物基高分子单体2,5-呋喃二甲酸，需要高价态的金属催化剂完成催化循环。所采用的金属催化剂通常采用两种方制备得到：1)沉淀结合负载法：先采用沉淀法制备催化剂粉体，然后将催化剂粉体作为活性物质，负载在载体上形成催化剂。2)电沉积法：将催化剂直接沉积在导电载体上。
[0004]在电催化制备2,5-呋喃二甲酸过程中，催化剂作为电极使用。沉淀结合负载法得到的催化剂，活性物质与载体之间的结合力较弱，电荷传导容易受到影响。电沉积法能够较好地改善催化剂与导电载体之间的结合力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟基氧化钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：S100、将氢氧化钴沉积在载体上，得到氢氧化钴前驱体；S200、对所述氢氧化钴前驱体进行原位电化学活化，得到羟基氧化钴催化剂。2.根据权利要求1所述的羟基氧化钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述S100，至少包括：将载体浸没在含钴源的溶液中，进行电沉积反应，得到氢氧化钴前驱体。3.根据权利要求2所述的羟基氧化钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴源选自Co(NO3)2、CoSO4中的至少一种；优选地，所述含钴源的溶液中，钴离子的浓度为0.01M～1M；优选地，所述电沉积反应条件为：电流密度为-1～-100mA/cm2，反应时间为1～120分钟。4.根据权利要求1所述的羟基氧化钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述S200，至少包括：在碱性环境电解池中，以所述氢氧化钴前驱体为阳极，进行原位电化学活化，得到羟基氧化钴催化剂；优选地，所述碱性环境选用氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液中的至少一种；优选地，所述碱性环境中，氢氧化物的浓度为0.01M～5M。5.根据权利要求1或4所述的羟基氧化钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述电化学活化条件为：在-0.6～1.6V电位范围内以0.01～1V/s的速度进行循环伏安扫描或线性伏安扫描；优选地，所述循环伏安扫描的循环扫描圈数为1～500圈；优选地，所述线性伏安扫描的次数为1～500次；优选地，所述电化学活化条件为：在预设条件下，通入恒电流活化至电势稳定；进一步优选地，所述预设条件为：设定电流密度为0.1～100mA/cm2；进一步优选地，所述电势稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌春林，朱斌，张建，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：