[发明专利]三维微纳分级结构钴铝水滑石材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备钴铝水滑石材料的方法，为方法a或方法b；

所述方法a包括如下步骤：

将可溶性钴盐、铝盐和碱源化合物于溶剂中混匀进行反应，反应完毕得到所述钴铝水滑石材料；

所述方法b包括如下步骤：

将可溶性钴盐、铝盐、碱源化合物和离子调节剂于溶剂中混匀进行反应，反应完毕得到所述钴铝水滑石材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法_a和b中，可溶性钴盐均选自氯化钴、硝酸钴、醋酸钴和硫酸钴中的至少一种；

所述铝盐均选自氯化铝、硝酸铝、醋酸铝和硫酸铝中的至少一种；

所述碱源化合物均选自尿素和六次甲基四胺中的至少一种；

所述溶剂均选自甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇中的至少一种；

所述方法b中，离子调节剂选自氟化铵、氟化钠和氟化钾中的至少一种；

所述方法a中，所述可溶性钴盐、铝盐和碱源化合物的投料摩尔比为（2-7）：1：（3-15）；

所述铝盐与所述溶剂的用量比为0.02-1g：1mL；

所述方法b中，所述可溶性钴盐、铝盐、碱源化合物和离子调节剂的投料摩尔比为（2-7）：1：（3-15）：（0-10），且所述离子调节剂的摩尔用量不为0；

所述离子调节剂与溶剂的用量比为0-0.05g：1mL，且离子调节剂的质量不为0。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法a和b的反应步骤中，温度均为100～200°C，具体为120-200℃；

时间均为5-30小时。

4.权利要求1-3任一所述方法制备得到的钴铝水滑石材料。

5.根据权利要求4所述的材料，其特征在于：所述材料的表观形态为三维微纳分级的花状结构；

所述材料中，花球的直径为1-3μm；

所述材料的比表面积为100m²/g～300m²/g；

孔容为0.4-0.8cc/g。

6.以权利要求4或5所述钴铝水滑石材料为载体的催化剂；或，

以权利要求4或5所述钴铝水滑石材料为载体的催化剂在催化Suzuki交叉偶联反应或Heck交叉偶联反应中的应用。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂为贵金属催化剂；

所述贵金属具体选自铂、金、钯、铑、银和钌中的至少一种。

8.一种制备钴铝水滑石-贵金属催化剂的方法，包括如下步骤：

将权利要求4或5所述钴铝水滑石材料分散于水中，加入贵金属盐或贵金属盐的水溶液，常温混匀，得到所述钴铝水滑石-贵金属催化剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述贵金属盐中，贵金属元素选自铂、金、钯、铑、银和钌中的至少一种；

盐选自硝酸盐、氯化盐、乙酰丙酮盐、硫酸盐和醋酸盐中的至少一种；

所述钴铝水滑石材料与贵金属盐的投料质量比为1：0.001-1。

10.权利要求8或9所述方法制备得到的钴铝水滑石-贵金属催化剂；或，

权利要求6或7所述催化剂或权利要求8或9所述方法制备得到的钴铝水滑石-贵金属催化剂在催化Suzuki交叉偶联反应、催化加氢反应、还原反应、加成反应或Heck交叉偶联反应中的应用。