[发明专利]一种对过氧化氢具有电化学响应的钴络合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种对过氧化氢具有电化学响应的钴络合物及其制备方法，该钴络合物具有良好的电催化活性，对过氧化氢具有良好的电化学响应性能，其化学式为CoC₅H₉N₃O₁₀，结构单元为[Co(C₅HN₃O₆)(H₂O)₄]，晶系为正交，空间群为Pca2(1)，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，钴离子为六配位的八面体几何构型。所述钴络合物的制备方法是将水合醋酸钴、5‑硝基乳清酸钾按一定的比例混合反应，得到一种钴络合物。该制备方法操作简单，成本低廉，适合规模化生产。本发明制得的钴络合物具有明确的空间结构和准确的分子式，对过氧化氢具有良好的电催化活性，在电催化响应或电化学传感检测中具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料化学领域，具体涉及一种对过氧化氢具有电化学响应的钴络合物及其制备方法。

背景技术

过渡金属钴离子具有多个空的d轨道，能够与多种阴离子或有机配体形成多种多样的化学键。设计合成具有新颖的结构或者具有某些特殊性质的钴配位化合物(也叫络合物)引起了人们的广泛关注。例如，Oshima课题组报道了Co化合物可以高效地催化碳-碳键形成的偶联反应(J.Am.Chem.Soc.,2002,124(23):6514-6515)。另外，过渡金属钴配合物用作电催化剂也有相关研究报道。例如，中国专利CN 103000913A公开的一种用三芳基咔咯钴配合物作电催化剂还原分子氧的方法，催化效果较佳。赵亚云等公开了一种具有催化活性的钴络合物(授权号CN 103467367B)。5-硝基乳清酸分子具有多种互变异构体，其结构中羧基、氮原子能够鳌合金属离子，形成具有一定空间结构的络合物。通过使用5-硝基乳清酸作为有机配体，与二价钴离子在一定条件下反应，能形成不同结构类型的钴络合物，该类络合物常具有一定的催化性能。

电催化是使电极、电解质界面上的电荷转移加速反应的一种催化作用，其实质就是通过改变电极表面修饰物(或表面状态)或溶液中修饰物来大范围地改变反应的电势或反应速率，使电极具有电子传递功能外，还能对电化学反应进行某种促进和选择。过氧化氢(H₂O₂，别名双氧水)作为一种重要的化工产品，是一种强氧化剂，其水溶液可作为氧化剂、漂白剂、脱氧剂、消毒剂，在纺织、化工、造纸、环保、电子、食品卫生等领域广泛应用；但H₂O₂又存在危害性，如能加速人体衰老，与老年痴呆，帕金森氏病等有着密切关系。因此，对H₂O₂的快速有效检测显得极具意义，而电化学分析方法是最为有效的方法之一，尤其是基于过氧化物酶的电流型生物传感器研究较为广泛。但由于酶的不稳定性，价格昂贵等原因而限制了其应用；所以，基于无酶传感器的H₂O₂检测逐渐引起人们的兴趣。目前一些用于修饰电极的化合物价格昂贵，制备程序复杂，化学稳定性不好。近年来这方面的研究探索引起了人们的广泛关注。本发明所制备的钴络合物对H₂O₂具有良好的电催化活性，在电催化传感检测中具有潜在的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术，提供一种反应条件温和，制备过程简单，成本低廉，对过氧化氢具有电化学响应的钴络合物。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种对氧化氢具有电化学响应的化合物，该化合物是具有一定空间结构的钴络合物，其结构单元为[Co(C₅HN₃O₆)(H₂O)₄]，其化学式为CoC₅H₉N₃O₁₀，晶系为正交，空间群为Pca2(1)，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，钴离子为六配位的八面体几何构型。