一种具有空心球结构的MOF衍生物复合催化材料的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于催化材料制备技术领域，特别涉及一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

背景技术

挥发性的有机物质(VOCs)和氮氧化物(NO

目前，以光催化、热催化为主的相关技术是针对VOCs和NO

过渡金属氧化物MnO

采用高效稳定的催化材料借助光热协同催化体系实现对VOCs和NO

发明内容

本发明的目的是提供一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

本发明思路：以碳球为前驱体的模板，六水合硝酸钴和硝酸锰先后为前驱体溶液进行材料的制备，通过工艺控制，制备出一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

本发明的一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

(1)将5.6g葡萄糖溶解在50mL去离子水中，搅拌30分钟；

(2)将步骤(1)获得的溶液转移到100mL聚四氟乙烯内衬高压釜中，设置反应温度为180℃，反应时间为24小时；

(3)将步骤(2)中的高压反应釜冷却至室温后，用去离子水洗涤沉淀数次；

(4)将步骤(3)获得的棕色沉淀在100℃下干燥12小时，即制得碳球；

(5)将0.328g 2-甲基咪唑溶解在10mL N,N-二甲基甲酰胺、乙醇和水体积比为1:1:1的溶液中；

(6)将0.97g六水合硝酸钴和155μL硝酸锰溶液和0.2g 2,5-二羟基对苯二甲酸溶解到100mL N,N-二甲基甲酰胺、乙醇和水的体积比为1:1:1的溶液中，混合均匀；

(7)然后在磁力搅拌下将步骤(5)获得的溶液滴加到步骤(6)的混合溶液中，在室温下搅拌10分钟；

(8)将步骤(4)获得产物，取0.1g所制备的碳球为模板，分散步骤(7)获得的混合溶液中，先磁力搅拌10分钟，再超声处理20分钟，得到澄清溶液；

(9)将步骤(8)获得的混合溶液加入到100mL聚四氟乙烯内衬高压釜中，设置反应温度为100℃，反应时间为4小时；

(10)待高压反应釜冷却至室温后，抽滤收集沉淀，并用乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤2次，并置于80℃恒温干燥箱中干燥；

(11)将步骤(10)获得的前驱体放入石英管中，管式炉以2℃每分钟升温速率升温至500℃并持续煅烧2小时，即制得具有空心球结构的MOF衍生物Co

本发明步骤(6)中六水合硝酸钴和硝酸锰的摩尔比优选为5:1。

本发明步骤(11)中管式炉的温度优选500℃。

上述制得一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

本发明的优点在于：

本发明的制备方法工艺简单，原材料价格低廉，无二次污染，对于目前的烟气污染问题的解决具有重要意义。本发明的一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

附图说明

图1为本发明实施例制得的一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

图2为本发明实施例制得的一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

图3为本发明实施例中一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

具体实施方式

实施例：

(1)将5.6g葡萄糖溶解在50mL去离子水中，搅拌30分钟；

(2)将步骤(1)获得的溶液转移到100mL聚四氟乙烯内衬高压釜中，设置反应温度为180℃，反应时间为24小时；

(3)将步骤(2)中的高压反应釜冷却至室温后，用去离子水洗涤沉淀数次；

(4)将步骤(3)获得的棕色沉淀在100℃下干燥12小时，即制得碳球；

(5)将0.328g 2-甲基咪唑溶解在10mL N,N-二甲基甲酰胺、乙醇和水体积比为1:1:1的溶液中；

(6)将0.97g六水合硝酸钴和155μL硝酸锰溶液和0.2g 2,5-二羟基对苯二甲酸溶解到100mL N,N-二甲基甲酰胺、乙醇和水的体积比为1:1:1的溶液中，混合均匀；

(7)然后在磁力搅拌下将步骤(5)获得的溶液滴加到步骤(6)的混合溶液中，在室温下搅拌10分钟；

(8)将步骤(4)获得产物，取0.1g所制备的碳球为模板，分散步骤(7)获得的混合溶液中，先磁力搅拌10分钟，再超声处理20分钟，得到澄清溶液；

(9)将步骤(8)获得的混合溶液加入到100mL聚四氟乙烯内衬高压釜中，设置反应温度为100℃，反应时间为4小时；

(10)待高压反应釜冷却至室温后，抽滤收集沉淀，并用乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤2次，并置于80℃恒温干燥箱中干燥；

(11)将步骤(10)获得的前驱体放入石英管中，管式炉以2℃每分钟升温速率升温至500℃并持续煅烧2小时，即制得具有空心球结构的MOF衍生物Co

将本实施例制得的一种具有空心球结构的MOF衍生物Co

称取300mg(40-60目)本实施例制得的具有空心球结构MOF衍生物Co