多酸诱导的一种空心CoS2纳米球的制备及应用

技术领域

本发明一种多酸诱导的一种空心CoS

背景技术

酚类物质由于其稳定性高、毒性较大，低浓度时可生物降解性差，因而严重影响着动植物的生长和人类的健康。用于检测和降解酚类污染物的常见方法主要包括色谱法、电化学分析法、化学发光法、吸附法、化学氧化法等。虽然这些方法具有很高的灵敏度和重复性，但往往耗时、成本高、操作复杂，甚至产生二次污染物，限制了它们的广泛应用。而比色检测法在常见酚类污染物检测中显示出独特的优势。当对苯二酚(HQ)加入到催化剂-3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)-H

金属有机骨架(MOFs)是通过配位键将有机配体与金属离子或金属簇连接而形成的结晶多孔材料。由于其成本低，组成多变，结构灵活，被认为是有前途的前驱体。多金属氧酸盐(POMs)是Bronsted酸，可以蚀刻MOF形成开放空隙并暴露内部表面，并且与表面活性剂一起用作前驱体来制备具有中空形态的材料。多酸基金属有机框架(POMOFs)是将多金属氧酸盐作为客体分子引入金属有机骨架主体中构建而成的，它不仅保留了多金属氧酸盐自身的优异的物理化学性能，同时高孔隙率的金属有机框架为多金属氧酸盐的良好分散提供了平台，并改善了活性位点的暴露。多酸基金属有机框架(POMOFs)作为前驱体具有均匀分布的多酸、有机配体和其他过渡金属中心，具有制备异质结构界面的多组分金属碳化物、金属硫化物的良好前景。

发明内容

本发明的目的是要解决利用现有技术合成纯相钴基硫化物难度大问题，为此提供一种以硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架为模板制备一种空心CoS

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一、制备pH值为2.5的反应液：将硅钨酸、醋酸钴、3,5-双(三唑-1-基)吡啶加入到蒸馏水中搅拌均匀，然后将该悬浊液的pH值调至2.5，得到pH值为2.5反应液；

二、制备一种硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架材料：将步骤一中制备的反应液转移到聚四氟乙烯反应釜中，再在温度为160℃下反应8h，反应液温度降至室温后洗涤，得到粉色块状晶体，即一种具有双重互穿的金属有机框架的硅钨酸-钴聚合物，该聚合物的化学式为[Co

三、制备一种多酸诱导的一种空心CoS

四、一种多酸诱导的一种空心CoS

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明首次利用3,5-双(三唑-1-基)吡啶有机配体、将其与醋酸钴、硅钨酸通过一步水热合成法成功制备出一种硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架前驱体模板。单晶X-射线衍射结果表明，本发明制备的三维多孔双重互穿的多酸基钴金属有机框架前驱体，其中金属与有机配体相互连接形成具有孔道的三维互穿结构，多酸作为客体分子插入到框架结构。这种独特的结构稳定，可重复利用，保持催化活性。

二、本发明首次利用多金属氧酸盐金属有机框架材料与硫脲通过一步水热法成功制备纯相钴基金属硫化物。X-射线粉末衍射结果表明，本发明制备的多酸基钴金属有机框架材料模板对纯相CoS2的形成有重要影响，而硅钨基多金属氧酸盐的加入则有利于CoS

三、在H

附图说明

图1为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

图2为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

图3为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

图4为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

图5为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，以下所列举具体实施方式仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果。只要满足使用需要，都在本发明的保护范围内。

具体实施方式一：本实施方式的多酸诱导的一种空心CoS

一、制备pH值为2.5的反应液：将0，15g硅钨酸、0,16g醋酸钴、0.04g 3,5-双(三唑-1-基)吡啶加入到蒸馏水中搅拌均匀，然后将该悬浊液的pH值调至2.5，得到pH值为2.5反应液；

二、制备一种硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架前驱体：将步骤一中制备的反应液转移到聚四氟乙烯反应釜中，再在温度为160℃下反应8h，反应液温度降至室温后洗涤，得到粉色块状晶体，即一种具有双重互穿的金属有机框架的硅钨酸-钴聚合物，该聚合物的化学式为[Co

三、制备一种多酸诱导的一种空心CoS

四、多酸诱导的一种空心CoS

具体实施方式二：具体实施方式一步骤一所述的一种硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架前驱体，所述3,5-双(三唑-1-基)吡啶、醋酸钴、硅钨酸的摩尔比为1:(3.2-3.5):(0.26-0.5)。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中所述的金属钴盐为氯化钴、硝酸钴或硫酸钴。其他与具体实施方式一至二相同。

具体实施方式四：具体实施方式一步骤一所述的一种硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架前驱体的制备方法，所述硅钨酸的摩尔数与蒸馏水的体积比为0.62mmol:15mL。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中将反应液的pH值调至2.5～3.0是使用摩尔浓度均为1mol/L的HCl溶液和NaOH溶液调节的。其它步骤与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤二中所述的反应温度为120～160℃，时间为0.5～48h天。其它步骤与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三所述的反应时间为4～36h天。其它步骤与具体实施方式一至六相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：多酸诱导的一种空心CoS

一、制备pH值为2.5的反应液：将0.05mmol的硅钨酸、0.62mmol醋酸钴和0.19mmol3,5-双(三唑-1-基)吡啶，均匀分散到15mL蒸馏水中，然后使用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液将反应液的pH值调至2.5，得到pH值为2.5的反应液。

二、将上述制备好的pH值为2.5的反应液转移到25mL聚四氟乙烯反应釜中，再在温度为160℃下反应8h，反应液降至室温后洗涤，得到粉色块状晶体，即为多酸诱导的一种空心CoS

三、取步骤二中制备的硅钨酸盐构筑的多酸基钴金属有机框架前驱体0.05g、0.1g硫脲加入到蒸馏水中搅拌均匀，然后将反应液转移到聚四氟乙烯反应釜中，再在温度为200℃下反应24h，反应液温度降至室温后洗涤，得到黑色粉末，即一种多酸诱导的一种空心CoS

(一)对实施例一制备的多酸诱导的一种空心CoS

结论①X–射线粉末衍射参数：

利用X–射线粉末衍射对CoS

结论②X-射线衍射结构描述：X-射线粉末衍射分析表明，

反应时间为4h时，样品主要以八面体型存在，这是由CoS

图1为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

图2为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

(二)对实施例一制备多酸诱导的一种空心CoS

图3为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

(三)对实施例一多酸诱导的一种空心CoS

图4为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

(四)对实施例一制备的多酸诱导的一种空心CoS

图5为实施例—多酸诱导的一种空心CoS

综上所述：对实施例一的多酸诱导的一种空心CoS