[发明专利]一种钴基催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种调制钴基催化剂中含钴复合氧化物带隙能量的方法，其特征在于，所述钴基催化剂中包含Co元素和Ti元素，所述Co元素和Ti元素的摩尔比为1:(0.4-0.6)，所述催化剂为纳米管结构；

所述方法包括如下步骤：

(1)配制含Co源和Ti源的混合溶液；

(2)将沉淀剂溶液加入步骤(1)的混合溶液中，进行反应；

(3)将步骤(2)的产物经后处理，得到含钴复合氢氧化物；

(4)将步骤(3)所得含钴复合氢氧化物进行加热干燥，得到含钴复合氧化物，通过调节所述加热干燥的温度，从而调制含钴复合氧化物的带隙能量，所述加热干燥的温度为80-200℃。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Co元素和Ti元素的摩尔比为1:(0.45-0.55)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钴基催化剂中还包含Bi元素；步骤(1)所述含Co源和Ti源的混合溶液中还包含Bi源。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钴基催化剂中Co元素、Bi元素和Ti元素的摩尔比为1:(0.4-0.6):(0.4-0.6)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述钴基催化剂中Co元素、Bi元素和Ti元素的摩尔比为1:(0.45-0.55):(0.45-0.55)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钴基催化剂包括CoTi复合氧化物或CoBiTi复合氧化物。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米管结构的管径为10-90nm。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述后处理包括固液分离和干燥。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中金属元素的浓度为0.3-0.7M。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中金属元素的浓度为0.4-0.6M。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述沉淀剂溶液的制备方法包括将沉淀剂溶解在水中，并搅拌。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将沉淀剂溶解的水的温度为75-95℃。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将沉淀剂溶解的水的温度为85-90℃。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中沉淀剂与金属元素的摩尔量之比为1:(0.9-1.2)。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤(2)中沉淀剂与金属元素的摩尔量之比为1:(1-1.1)。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中进行反应的温度为75-95℃。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，步骤(2)中进行反应的温度为85-90℃。

18.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述固液分离的方法包括过滤。

19.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述后处理中干燥的温度为20-35℃。

20.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述后处理中干燥为自然干燥。

21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)配制金属元素浓度为0.3-0.7M的含Co源和Ti源的混合溶液或含Co源、Bi源和Ti源的混合溶液；

(b)将沉淀剂溶解在75-95℃水中，搅拌，得到沉淀剂溶液，将其加入步骤(a)的混合溶液中，在75-95℃条件下进行反应，所述沉淀剂与金属元素的摩尔量之比为1:(0.9-1.2)；

(c)将步骤(b)的产物经固液分离，自然干燥，得到含钴复合氢氧化物；

(d)将步骤(c)得到的含钴复合氢氧化物在80-200℃条件下进行加热干燥，得到所述含钴复合氧化物。