[发明专利]一种凹凸棒土负载过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种凹凸棒土负载过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用，特别是一种Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/凹凸棒土复合材料及其制备方法和应用，例如在过氧化氢和抗坏血酸的检测中的应用。上述复合材料具有类过氧化合物酶活性，催化活性高，对抗坏血酸具有良好的特异选择性，平均回收率可达95％以上，在实际样品中具有很大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种凹凸棒土负载过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用，特别是一种Co₃O₄/凹凸棒土复合材料及其制备方法和应用，例如在过氧化氢和抗坏血酸的检测中的应用。

背景技术

催化技术是现代化学工业的支柱，90％以上的化工过程、60％以上的产品与催化技术有关。因此，催化材料的研究是化工领域中的重点与热点。一种新型催化材料与新型催化工艺的问世，往往会引发革命性的工业变革。近年来，在传统催化材料的基础上，研究者们开始认识到某些矿物经过适当的处理之后可作为催化剂或者催化剂载体使用，它们不仅满足其要求，而且还具有巨大的经济优势和资源优势。

凹凸棒土(attapulgite，简称为ATP)在矿物学分类上属于海泡石族，是一种具有链层状结构的含水富镁硅酸盐矿物，化学稳定性好、吸附能力强，特别是凹凸棒土的比表面积大，能应用于催化氧化、有机合成以及光催化等催化领域。但是凹凸棒土单独用于催化时，其催化效率太低，限制了其进一步应用。

发明内容

本发明提供一种凹凸棒土负载过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用。

具体地，上述复合材料以凹凸棒土为载体，并负载过渡金属氧化物。

在本发明的一个实施方式中，上述过渡金属为钴。

具体地，上述过渡金属氧化物为钴的氧化物，例如，CoO、Co₂O₃、Co₃O₄，或其混合物；在本发明的一个实施例中，上述过渡金属氧化物为Co₃O₄。

具体地，上述过渡金属氧化物中的过渡金属与作为载体的凹凸棒土的比例可以为0.1-10mmol：1g(例如0.1mmol：1g、0.5mmol：1g、1mmol：1g、2mmol：1g、3mmol：1g、4mmol：1g、5mmol：1g、6mmol：1g、7mmol：1g、8mmol：1g、9mmol：1g、10mmol：1g)，特别是1-5mmol：1g。

具体地，上述复合材料可以通过水热法制备得到。

具体地，上述复合材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将凹凸棒土、水、过渡金属盐混合，得到悬浮液；

(2)向步骤(1)所得悬浮液中滴加氢氧化铵；

(3)将步骤(2)所得悬浮液进行水热反应。

任选地，(4)将步骤(3)所得水热反应产物分离，洗涤，干燥。

具体地，上述步骤(1)包括：将凹凸棒土分散在水中，超声处理，加入过渡金属盐，搅拌。

具体地，上述过渡金属盐由过渡金属的阳离子与阴离子(例如Cl^-、Br^-、NO₃^-、SO₄^2-、PO₄^3-等)组成，其还可以为适宜的溶剂合物(例如水合物)的形式；在本发明的一个实施方式中，过渡金属为钴，上述过渡金属盐可以选自：氯化钴、硝酸钴、硫酸钴，特别是六水合硝酸钴或六水合氯化钴。