[发明专利]一种可高效活化过硫酸盐的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，ZIF-8包裹磷化钴纳米线制备：将CoP纳米线分散于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液中，加入2-甲基咪唑、锌盐进行搅拌反应，制得CoP@MOF；

步骤2，掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂制备：将步骤1中所得CoP@MOF转移至管式炉中，在惰性保护气中进行煅烧反应，制得CoP@MOF-C。

2.如权利要求1所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，CoP纳米线分散液中，CoP纳米线浓度为0.25～0.5g/L，PVP浓度为3～5g/L。

3.如权利要求1所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，锌盐为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或几种，控制2-甲基咪唑与锌盐的摩尔比为40：1～60：1，所加锌盐溶解后浓度为0.025-0.2mmol/L，反应时间为0.5～1h。

4.如权利要求1所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中的惰性气体为高纯氮气或氩气中的一种。

5.如权利要求1所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中的煅烧温度为920～1000℃，煅烧时间为4～7h，升温速率为5～10℃/min。

6.如权利要求1所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述CoP纳米线的制备方法包括以下步骤：

步骤0.1，碱式碳酸钴纳米线制备：将钴盐溶解于甘油水溶液中，加入尿素溶解后转移至水热反应釜中加热反应，制得Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O纳米线；

步骤0.2，磷化钴纳米线制备：取步骤0.1中所得Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O纳米线和次磷酸钠放入管式炉，在惰性保护气中进行煅烧反应，制得CoP纳米线。

7.如权利要求6所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤0.1中的钴盐为硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的一种或几种；钴盐溶液浓度为10～30g/L；甘油与水体积比为1：3～1：7；尿素的投加量为1.5～3.5g/L；水热反应温度为160～180℃，反应时间为18～30h。

8.如权利要求6所述的氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤0.2中，Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O和次磷酸钠的摩尔比为1：6～1：14；惰性气体为高纯氮气或氩气中的一种，煅烧温度为250～400℃，煅烧时间为2～10h，升温速率为1～5℃/min。

9.如权利要求1-8任一项所述氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂。

10.如权利要求1-8任一项所述氮掺杂多孔碳多面体@纳米磷化钴复合催化剂在活化过硫酸盐中的应用。