本发明专利技术公开了一种提高钴基金属氧化物/埃洛石复合材料催化性能的方法及应用，仅将钴基金属氧化物/埃洛石复合材料进行碱浸，利用强碱溶液的刻蚀作用，脱去复合材料中的杂质，进一步暴露催化活性位点，以提高其催化性能。通过此方法改性的钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，制备工艺简单和所使用的原料种类和设备少等优点，适合工艺化生产。且在应用处理有机污染物时，催化效果较好。催化效果较好。
【技术实现步骤摘要】
改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料及其应用
[0001]本专利技术涉及一种催化性能提高的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料及其制备方法与应用，属于污水处理
技术介绍
[0002]当前，多种抗生素产品被广泛用于治疗人类和动物疾病，也因此在饮用水、地表水和地下水中检测到抗生素污染物。因此，迫切需要一种简单有效的方法来去除水中的一些抗生素。近年来，由于高级氧化法(AOP)中的硫酸根(SO4˙
‑
)和羟基自由基(
˙
OH)在降解水中有机污染物方面的显著作用，越来越受到研究者的青睐。在利用多种过渡金属离子活化过一硫酸盐(PMS)的过程中，钴离子或金属氧化物等表现出高活性(
①
Q.Yang,et al."Recent advances in photo
‑
activated sulfate radical
‑
advanced oxidationprocess(SR
‑
AOP)for refractory organic pollutants removal in water",Chemical Engineering Journal.378(2019):12214)。
[0003]天然埃洛石具有独特的空心管状结构、高比表面积和优异的稳定性，广泛应用于填充、吸附和纳米颗粒载体(
②
A.M.Carrillo,et al."Cu and Co oxides supported on halloysite for the total oxidation of toluene."Applied Catalysis B:Environmental 164(2015):443
‑
452.
③
M.Zhang,et al."Promotion effects of halloysite nanotubes on catalytic activity of Co3O
4 nanoparticles toward reduction of 4
‑
nitrophenol and organic dyes."Journal of Hazardous Materials 403(2021):123870.)。将钴金属氧化物负载于埃洛石上有利于钴金属氧化物的分散，并可以发挥两者的协同效果，但钴基金属氧化物/埃洛石复合材料中的部分杂质成分，可能会影响催化活性位点的暴露。此外，已有研究表明，具有缺陷结构的含钴
‑
埃洛石复合材料更有助于发挥其催化效果(
④
Z.L.Zhu,et al."Preparation of Ni,CoO
‑
supported halloysite nanotube catalyst and its application in the hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol."Applied Clay Science 196(2020):105761.)。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是进一步提高钴基金属氧化物/埃洛石复合材料的催化性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，所述改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料按如下方法制备：将钴基金属氧化物/埃洛石复合材料均匀分散于物质的量浓度为1
‑
5M(优选2M)的碱性溶液中，60℃
‑
90℃(优选80℃)搅拌1h
‑
5h(优选3h)后，室温静置20h
‑
30h(优选24h)，所得混合物经后处理A，得到所述改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料。
[0007]本专利技术推荐所述碱性溶液为强碱的水溶液，如氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液。
[0008]将制备的钴基金属氧化物/埃洛石复合材料在预先配制的一定浓度的碱溶液中进行水浴磁力搅拌和静置，反应一定时间后将样品进行离心、洗涤、干燥和研磨，即制得具有催化降解有机污染物活性的改性钴/埃洛石复合材料。
[0009]进一步，所述后处理A为：将所述混合物离心，所得沉淀用无水乙醇洗涤至中性，干燥、研磨，即得到具有催化降解有机污染物活性的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料。
[0010]进一步，所制备钴基金属氧化物/埃洛石复合材料是由Co
‑
MOF/埃洛石复合材料经300～1200℃煅烧得到的，即
①
将钴基金属氧化物/埃洛石复合材料置于300～700℃温度范围下煅烧可得到Co3O4/埃洛石复合材料；
②
将钴基金属氧化物/埃洛石复合材料置于800℃以上温度范围下煅烧可得到到CoAl2O4/埃洛石复合材料。
[0011]优选所述钴基金属氧化物/埃洛石复合材料是先将埃洛石粉体与钴盐混合再加入有机配体制备埃洛石粉体与Co
‑
MOF的混合物，再经300～1200℃煅烧得到。
[0012]优选所述钴基金属氧化物/埃洛石复合材料是先将埃洛石粉体与钴盐混合再加入有机配体制备埃洛石粉体与Co
‑
MOF的混合物，再经600～800℃煅烧得到。本专利技术推荐所述埃洛石粉体、钴盐与有机配体的质量比为1:1
‑
3：3
‑
6。
[0013]具体地，所述钴基金属氧化物/埃洛石复合材料按如下方法制备：
[0014](1)将埃洛石粉体均匀分散于无水乙醇A中，加入钴盐(本专利技术的一个实施例中采用Co(NO3)2〃6H2O)，混匀，得到悬浊液；
[0015]所述埃洛石粉体与钴盐的质量比为1:1
‑
3；
[0016](2)将有机配体(本专利技术的一个实施例中采用2
‑
甲基咪唑)溶于无水乙醇B中，所得有机配体溶液缓慢加入步骤(1)所述的悬浊液中，分散均匀，静置陈化20
‑
30h(优选24h)，所得分层的混合液经后处理B，得到固相；
[0017]所述有机配体与无水乙醇B的配比为：1
‑
1.2g：10mL；所述有机配体溶液与所述的悬浊液的体积比为1:0.5
‑
2；
[0018](3)步骤(2)所述固相于管式炉中300
‑
1200℃煅烧(优选300
‑
800℃，进一步优选600
‑
800℃)，保温1
‑
4h(优选2h)，得到所述钴基金属氧化物/埃洛石复合材料粉体。
[0019]进一步，步骤(1)中，所述埃洛石粉体与无水乙醇A的配比为1g:30
‑
60mL。
[0020]优选地，步骤(2)中，所述后处理B为：将所述分层的混合液抽滤，所得滤饼依次用无水乙醇和去离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，其特征在于所述改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料按如下方法制备：将钴基金属氧化物/埃洛石复合材料均匀分散于物质的量浓度为1
‑
5M的碱性溶液中，60℃
‑
90℃搅拌1h
‑
5h后，室温静置20h
‑
30h，所得混合物经后处理A，得到所述改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料。2.如权利要求1所述的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，其特征在于：所述碱性溶液为强碱的水溶液。3.如权利要求2所述的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液。4.如权利要求1所述的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，其特征在于所述后处理A为：将所述混合物离心，所得沉淀用无水乙醇洗涤至中性，干燥、研磨，即得到改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料。5.如权利要求1所述的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，其特征在于：所述钴基金属氧化物/埃洛石复合材料是先将埃洛石粉体与钴盐混合再加入有机配体制备埃洛石粉体与Co
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MOF的混合物，再经300
‑
1200℃煅烧得到。6.如权利要求5所述的改性钴基金属氧化物/埃洛石复合材料，其特征在于：所述钴基金属氧化物/埃洛石复合材料按如下方法制备：(1)将...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙青，赵景凤，李春生，张俭，盛嘉伟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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