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【背景及概況】[1][2]
鉬酸通常指原鉬酸,亦稱仲鉬酸、偏鉬酸。分子式H2MoO4,白色或淺黃色六方晶體。相對密度3.12,熱至 70℃失去一分子水。含水分子式H2MoO4·H2O,黃色單斜晶體,相對密度3.11 (15/4℃)。兩者均微溶于冷水和稀酸,易溶于熱水、氨水和氫氧化鈉溶液。向熱的鉬酸銨溶液中加入硝酸至pH=3-4時(shí),析出沉淀即得。很純的鉬酸可由氯氧化鉬水解而制得。鉬酸及其鹽用于制備金屬鉬、催化劑、化學(xué)試劑、醫(yī)藥、電鍍著色劑、油畫顏料、媒染劑等。作為其中一類新型光催化劑,鉬酸鹽的形貌可塑性強(qiáng)、物化性質(zhì)獨(dú)特,在各個(gè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)于鉬酸鹽的報(bào)道主要集中在鉬酸鉍Bi2MoO6、鉬酸鉛PbMoO4、鉬酸鎳NiMoO4、鉬酸鈣CaMoO4、鉬酸鋅ZnMoO4等,合成鉬酸鹽的方法發(fā)展到現(xiàn)今有很多創(chuàng)新之處,主要有水熱法、溶劑熱法、沉淀法、固相法、前驅(qū)體法、微波輔助法等。鉬酸鈷化學(xué)式為CoMoO4,CAS為13762-14-6,分子量218.89100,中文別名氧化鉬鈷,粉末,無氣味。中國鉬礦資源豐富,自然界中主要以輝鉬的形式存在,其次以鉬與鎢、銅、釩等元素共生的氧化物礦物形式存在。科學(xué)家們對過渡金屬的鉬酸鹽材料進(jìn)行了廣泛的研究。中國科技大學(xué)的學(xué)者系統(tǒng)研究了硫化超細(xì)鉬基催化劑的性能,用檸檬酸為絡(luò)合劑,采用溶膠-凝膠法制備鉬酸鈷,使用XRD,BET 和DTA 等手段進(jìn)行表征,合成的鉬酸鈷表現(xiàn)出強(qiáng)的催化活性。
【制備】[2]
實(shí)驗(yàn)過程如下: 取潔凈的100 mL 燒杯,稱取Co( NO3)2·6H2O 0.436 5 g 和仲鉬酸銨( NH4)6Mo7O24·4H2O 0.264 2g 溶于10 mL 蒸餾水中,磁力攪拌約10 min,加入10 mL 的DMF,繼續(xù)攪拌。滴加4 滴氨水,溶液由西洋紅變?yōu)樽狭_蘭渾濁,繼續(xù)攪拌使反應(yīng)充分。反應(yīng)液放置過夜 12 h ,次日離心、沉降,反復(fù)水洗、醇洗后,置于60 ℃ 真空烘箱干燥。最后,400 ℃恒定5 h 焙燒得到紫藍(lán)色粉末鉬酸鈷。
【應(yīng)用】[1][3][4]
鉬酸鈷材料是金屬鉬酸鹽酸中的重要組成部分,其具有良好的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性和高效的催化活性,因此在能量存儲(chǔ)和催化氧化領(lǐng)域擁有光明的應(yīng)用前景。
1. 氯化鈷催化劑由氧化鋁、偏鋁酸鈷、氧化鈷、三氧化鉬、鉬酸鈷和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鈷/鉬氧化物所組成,其中鉬酸鈷、三氧化鉬和氧化鈷有中等活性,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的Co/Mo氧化物的活性最高,而氧化鋁和偏鋁酸鈷是無活性的。主要用于含硫有機(jī)物的氫解作用,它能脫除烴中的含硫有機(jī)物如硫醇、硫醚、噻吩等。其脫硫率=K+0.589A+13.2V+0.012R。式中K為由反應(yīng)而定的常數(shù),A為催化劑的比表面,V為催化劑的孔容,R為孔的平均直徑(Å)。 制法大體與鈷/鉬催化劑相同。
2. 制備復(fù)合電極材料:一種層次納米結(jié)構(gòu)四氧化三鈷/鉬酸鈷復(fù)合 電極材料,所述的復(fù)合電極材料為具有多孔結(jié)構(gòu)的三維納米復(fù)合材料,包括表層的鉬酸鈷 納米片及包覆在內(nèi)的四氧化三鈷納米桿,其中,所述的四氧化三鈷納米桿呈三維網(wǎng)絡(luò)分布。進(jìn)一步,四氧化三鈷納米桿的長度為1-3微米,直徑為50-200納米。
進(jìn)一步,鉬酸鈷納米片的厚度為20-80納米。進(jìn)一步,所述三維納米復(fù)合材料的直徑為2-5微米。制備方法,包括如下步驟:
1)將一定比例的二價(jià)鈷鹽和六價(jià)鉬酸鹽溶于堿性水溶液中,攪拌均勻后在120- 180℃下,水熱反應(yīng)1-10小時(shí);
2)將水熱產(chǎn)物用清洗后干燥處理;
3)干燥后的樣品,在空氣氣氛中于300-500℃下熱處理2-5小時(shí)即得所述復(fù)合電極材料。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 王尹.鉬酸銀/鉬酸鉛復(fù)合材料的制備、改性及其光催化性能研究.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2017-06-01
[2] 宋繼梅, 唐婷, 杜永芳, 等. 鉬酸鈷納米棒的室溫液相陳化合成及其抑菌性質(zhì)[J]. 中國鉬業(yè), 2011, 35(6): 16-20.
[3] 周敏:陸飛:曾祥華.超級(jí)電容器用層次納米結(jié)構(gòu)四氧化三鈷/鉬酸鈷復(fù)合電極材料及其制備CN201510502486.3,申請日2015-08-14
[4] 中國冶金百科全書·煉焦化工