本发明专利技术提出一种高效分解肼类化合物催化剂——硒化钴纳米片的制备方法，属于纳米材料合成及应用领域。特征是分别称量一定量的钴源前驱物、硒源前驱物和量取一定体积的溶剂和还原剂置于高压反应釜内，加搅拌子搅拌20分钟，充分溶解后，密闭反应釜并置于140摄氏度烘箱内，反应24小时后，取出反应釜，自然冷却，用乙醇和蒸馏水各洗涤三次，得到样品。本发明专利技术无需使用有机模板和表面活性剂，一步合成，产率高，硒化钴纳米片的厚度薄；本方法制备过程简单、节能，适合工业化生产，得到的硒化钴纳米片厚度薄，比表面积大，对水合肼、盐酸肼、硫酸肼等肼类化合物具有很好的催化降解作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料合成及应用领域，具体涉及采用水热等合成方法制备硒基纳米结构材料，该材料对水合胼等胼类化合物具有高效催化分解作用。
技术介绍
胼，又称联氨(分子式=N2H4、或H2N-NH2)，也泛指联氨中的氢被取代的衍生物，是重要的化工原料。它们是生产农药、医药、中间体、染料、显像剂、抗氧剂的原料，用于制造高纯度金属、合成纤维及稀有元素分离，此外还是生产火箭燃料和炸药的原料等，近年来， 胼的用途还在不断扩展。然而，胼又是具有强还原性和较高毒性的化合物，能强烈侵蚀皮肤，对眼睛、肝脏有损害作用。工业生产中，含胼污水的处理已越来越引起人们的关注。水合胼的催化分解有两条路径，一种分解为氮气和氢气，另一种分解为氨气和氮气，这与催化剂的种类有关。英国皇家化学会《化学通讯》(Chemical Communications，2010年，46卷， 第6545-6547页)报道了镍-铱合金对水合胼的催化降解产生氨气和氢气，具有很好的选择性。美国化学会《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society, 2009 年，131卷，18032-18033页)研究了铑-镍合金对水合胼的催化分解作用，合金中铑/镍原子个数比为4 1时具有最大催化效果。美国化学会《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society, 2009 年，131 卷，9894-9895 页)报道了金属铑对水合胼的催化分解作用。美国化学会《无机化学》(Inorganic Chemistry，2010年，49卷，6148-6152 页)报道了镍-钼合金对水合胼的选择性催化分解作用，钼的物质的量分数达7%时，具有很好的催化效果。荷兰爱思维尔《应用催化A》(Applied Catalysis A =General 2003年， 242卷，1-10页)报道了含钼的钼-二氧化硅复合催化剂在高氯酸和硫酸溶液里对水合胼的催化。荷兰爱思维尔《能源杂志》(Journal of Power Soureces，2008年，177卷， 323-329页)报道了多元固态氧化物B^5Sra5Coa8Fivs (BSCF)对液态胼的催化分解作用， 并将胼用作电池的镍基正极的燃料。德国施普林格《催化快讯》(Catalysis Letters, 2006 年，109卷，181-187页)和荷兰爱思维尔《今日催化》(Catalysis Today，2009年，146卷， 196-201页)均报道了负载-35%的铱纳米粒子的氧化铝对水合胼的催化分解作用。 荷兰爱思维尔《国际氢能源杂志》anternational Journal of Hydrogen Energy，2005年， 30卷，1081-1089页)报道了第八族元素铁、钌、钴、铹、铱、镍、钯和钼分别与二氧化硅复合， 选择性催化分解胼。荷兰爱思维尔《催化通讯》(Catalysis Communications, 2006年，7卷， 187-191 页)和《催化杂志》(Journal of Catalysis，2004 年，2 卷，473-478 页)分别报道了氮化铁O^eNx)和Mo2N对胼的分解作用。目前还没有硒化物用于催化分解水合胼的报道，实验中，我们发现合成的硒化钴纳米材料对水合胼等胼类化合物具有非常好的催化效果。现有制备硒化钴纳米结构材料的方法包括微波法、气相沉积法、水热/溶剂热法、磁场诱导法、机械球磨法等。《日本化学会公报》(Bulletinof Chemical Society of Japan，1992 年，65 卷， 第3四-333页)报道了用钴片与硒蒸气化合沉积得到了内层为Co3Se54外层为Cok2的双层膜。荷兰爱思维尔《氢能源国际期刊》Qnternational Journal of Hydrogen Energy, 2010 年，35卷，第6392-6398页)报道了微波辅助法合成了 Cok纳米粒子，文章没有给出电镜照片，根据谢夫公式(Scherrer equation)推测出样品粒径约为8纳米，并研究了 Cok纳米粒子负载在多孔炭上的催化性质。荷兰爱思维尔《材料研究公报》(Materials Research Bullet in, 2000年，35卷，2403-2408卷)采用水热方法合成了斜方晶系Cok2纳米棒，棒的长度可以随温度改变从70纳米到1.5微米。荷兰爱思维尔《固态快讯》(Solid State Communications，2004年，131卷，265-270页)报道了以硒粉和钴粉原子个数比按25 75 为原料，通过机械球磨法得到了六方相具有砷化镍型结构(NiAs-type structure) CoSe合金。德国《应用化学国际版》(Angewandte Chemie International Edition，2006 年，45 卷， 第1220-1223页)报道了回流法结合外磁场诱导合成了空心结构的Cok2纳米晶及随后自组装形成的纳米链。以上合成的是硒和钴原子个数比为整数的各种硒化钴，至于非整数比硒化钴，目前只有一篇论文报道，荷兰爱思维尔《固态化学杂志》(Journal of Solid State Chemistry, 2000年，152卷，537-539页)采用溶剂热法，以金属钴和单质硒为前驱物，以乙二胺为溶剂，140摄氏度合成得到了非整数比的硒化钴，文章没有给出形貌图，研究内容单薄。综上所述，硒化钴在合成和应用方面研究的还较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种银耳状非整数比纳米硒化钴片的制备方法，无需使用有机模板和表面活性剂，一步合成，产率高，硒化钴纳米片的厚度薄，其厚度不到10纳米；本方法制备过程简单、节能，适合工业化生产，得到的硒化钴纳米片，比表面大，室温下，具有对胼类化合物很强的催化分解作用。本专利技术纳米硒化钴片的制备方法包括分别称量一定量的钴源前驱物、硒源前驱物和量取一定体积的溶剂和还原剂置于高压反应釜内(或其他反应器中)，加搅拌子搅拌 20分钟，充分溶解后，密闭反应釜并置于140摄氏度烘箱内，反应对小时后，取出反应釜，自然冷却，用乙醇和蒸馏水各洗涤三次，得到样品。所述的钴源前驱物为六水合硝酸钴。所述的硒源前驱物为亚硒酸钠。所述的溶剂为水。所述的还原剂为水合胼。所述的高压反应釜为带聚四氟乙烯内胆的不锈钢自生压力反应釜。本专利技术提供了一种制备形貌可控的一步合成硒化钴纳米片的方法，无需先行制备模板和使用任何表面活性剂，反应过程温和，易于控制。本专利技术中制备的硒化钴纳米片为六方结构，呈黑色，带隙为1.76电子伏特；样品在氮气保护下热稳定性表明，从室温到900摄氏度，样品经历了三次失重，总失重约42% ； 常温磁测量表明，样品具有铁磁性。本专利技术中制备硒化钴纳米片是由硒源前驱物和钴源前驱物在水热等条件下先分别被还原成硒单质和钴单质，随后发生化合反应而形成的。反应温度、反应时间、反应物的比例对产物都有一定的影响，100和120摄氏度以下，反应M小时，产物虽为纯的硒化钴，但形貌呈颗粒状与片状混合，140摄氏度，产物为纯的六方非整数比硒化钴纳米片，160和180摄氏度时，产物为不纯的硒化本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种非整数比硒化钴纳米片的制备方法，包括：典型条件下，分别称量一定量的钴源前驱物和硒源前驱物，量取一定体积的溶剂和还原剂置于高压反应釜内，加搅拌子搅拌２０分钟，充分溶解后，密闭反应釜并置于１４０摄氏度烘箱内，反应２４小时后，取出反应釜，自然冷却，用乙醇和蒸馏水各洗涤三次，得到样品。与典型条件下温度不同，室温下，其他条件相同也可以得到结晶度不高的硒化钴纳米片。不同条件下合成的样品对肼均具有高效的催化分解作用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋吉明，刘程成，赵京凤，张胜义，牛和林，毛昌杰，沈玉华，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。