CN103539210B - 一种钼酸钴微晶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属无机非金属材料制备领域,尤其涉及一种钼酸钴微晶的制备方法,其以可溶性钴盐和钼酸盐为原料,按照一定的摩尔比混合,在温度20~50℃下,搅拌反应5~30分钟,再进行水热反应,水热反应温度在100~300℃,水热反应时间为6~48小时。水热反应结束,自然冷却至室温后,进行过滤、洗涤、干燥即得钼酸钴微晶。本发明工艺简便易行、纯度高、杂质含量低、分散性好、成本低,直径在1~5μm之间,长度在50~100μm。本发明所制备的钼酸钴微晶,微观形貌奇特、尺寸规整、结晶度高,可广泛应用于电子电气、机械、化工、光电、储能与转化,光催化等领域。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料制备领域,具体地说是涉及一种钼酸钴微晶的制备方法。
背景技术
钼酸钴(CoMoO4)是一种重要的无机盐产品,是金属钼酸盐中的重要成员之一,其具有良好的电化学稳定性能和高效的催化活性,因此而广泛的应用于化工、电子工业、能量储存与转化等应用领域。钼酸钴的传统制备方法在高温高压下,钴的氧化物和钼的氧化物通过固相反应来制备。或者通过沉淀法先制备钼酸钴的前驱物,再经过高温煅烧而制备钼酸钴产品。以上的方法要求反应设备条件较高,制备方法复杂,产品杂质含量高,微观形貌不可控制等缺点。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种工艺简单,目的产物收率高,成本低,分散性好的钼酸钴微晶的制备方法。
为达到上述目的,本发明是这样实现的。
一种钼酸钴微晶的制备方法,系将可溶性二价钴盐和钼酸盐直接混配,充分混和搅拌反应后,接续进行水热反应、过滤、洗涤、干燥即得目的产物。
作为一种优选方案,本发明所述可溶性二价钴盐的摩尔浓度为0.01~2.0 mol/L。
作为另一种优选方案,本发明本发明所述可溶性二价钴盐与钼酸盐的摩尔浓度比为1∶0.1~10。
进一步地,本发明所述搅拌反应是溶液混配后,混合物以50~120转/分的搅拌速度,搅拌反应5~30分钟时间。
另外,本发明所述可溶性钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵中的一种或其混合物。
更进一步地,本发明所述可溶性二价钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴或乙酸钴中的一种或两种以上的混合物。
其次,本发明所述水热反应温度在100~300 ℃,反应时间为6~48小时。
最后,本发明所述干燥时间为10~20小时,干燥温度为100~200 ℃。
与现有技术相比,本发明具有如下特点。
(1)本发明工艺路线简单,制备成本低,操作容易控制,具有较高的生产效率。
(2)本发明制备的目的产物,钼酸钴微晶,其纯度高(X射线衍射图中,无杂峰),产品收率高(95%~99%),分散性好(通过SEM图可以看出),可满足现代工业对钼酸钴微晶产品的要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明所制备的钼酸钴微晶的X射线衍射图。
图2-1、图2-2、图2-3为本发明所制备的钼酸钴微晶的SEM形貌图。
图3-1、图3-2、图3-3、图3-4为本发明所制备的钼酸钴微晶的SEM形貌图。
具体实施方式
本发明以可溶性二价钴盐和可溶性钼酸盐为原料,按1∶0.1~10的摩尔比直接混合,搅拌反应一定时间后,再经过水热反应、过滤、洗涤、干燥制得钼酸钴微晶,其制备步骤是。
(1)将可溶性二价钴盐和钼酸盐均配成0.01~2.0 mol/L的溶液,在室温下将钴盐缓慢滴加到钼酸盐溶液中(同时搅拌),可溶性钼酸盐的加入量按钴盐/钼酸盐=1:0.1~10的摩尔比计,以50~120转/分搅拌速度搅拌反应5~30分钟。
(2)将得到的混和溶液在一定温度下,进行水热反应,水热反应温度在100~300 ℃,水热反应时间为6~48小时。
(3)水热反应结束,自然冷却至室温后,将反应得到的产品过滤后,放入烘箱中,在100~200 ℃条件下,干燥10~20 小时。
参见图2所示,本发明将制备所得的钼酸钴微晶进行扫描电镜(SEM)分析,其结果是,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~5μm之间,长度在50~100μm。参见图3所示,本发明将制备所得的钼酸钴微晶进行扫描电镜(SEM)分析,其结果是,所得产品是微米片组装的规则体,尺寸在10~30μm 之间。
实施例1。
将浓度为0.1 mol/L硝酸钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.1 mol/L的钼酸钠溶液。混和溶液的加入量按硝酸钴/钼酸钠=1:1的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟。将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在200 ℃,水热反应时间为24小时。水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在150 ℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~5μm之间,长度在50~100μm。
实施例2。
将浓度为0.2 mol/L硝酸钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.2 mol/L的钼酸钠溶液。混和溶液的加入量按硝酸钴/钼酸钠=1:1的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟。将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在200 ℃,水热反应时间为24小时。水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180 ℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~3μm之间,长度在50~90μm。
实施例3。
将浓度为0.1 mol/L乙酸钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.1 mol/L的钼酸钠溶液。混和溶液的加入量按乙酸钴/钼酸钠=1:1的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟。将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在180 ℃,水热反应时间为24小时。水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180 ℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~3μm之间,长度在50~80μm。
实施例4。
将浓度为0.1 mol/L氯化钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.1 mol/L的钼酸钠溶液。混和溶液的加入量按氯化钴/钼酸钠=1:0.5的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟。将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在180 ℃,水热反应时间为24小时。水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180 ℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品是微米片组装的规则体,尺寸在10~30μm 之间。
实施例5。
将浓度为0.3 mol/L氯化钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.3 mol/L的钼酸钠溶液。混和溶液的加入量按氯化钴/钼酸钠=1:0.5的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟。将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在200 ℃,水热反应时间为24小时。水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180 ℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品是微米片组装的规则体,尺寸在10~20μm 之间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钼酸钴微晶的制备方法,其特征在于,将浓度为0.1 mol/L硝酸钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.1 mol/L的钼酸钠溶液;混和溶液的加入量按硝酸钴/钼酸钠=1:1的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟;将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在200℃,水热反应时间为24小时;水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在150℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~5 μm之间,长度在50~100 μm。
2.一种钼酸钴微晶的制备方法,其特征在于,将浓度为0.2 mol/L硝酸钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.2 mol/L的钼酸钠溶液;混和溶液的加入量按硝酸钴/钼酸钠=1:1的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟;将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在200℃,水热反应时间为24小时;水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~3 μm之间,长度在50~90 μm。
3.一种钼酸钴微晶的制备方法,其特征在于,将浓度为0.1 mol/L乙酸钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.1 mol/L的钼酸钠溶液;混和溶液的加入量按乙酸钴/钼酸钠=1:1的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟;将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在180℃,水热反应时间为24小时,水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品具有微米棒的形貌,直径在1~3 μm之间,长度在50~80 μm。
4.一种钼酸钴微晶的制备方法,其特征在于,将浓度为0.1 mol/L氯化钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.1 mol/L的钼酸钠溶液;混和溶液的加入量按氯化钴/钼酸钠=1:0.5的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟;将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在180℃,水热反应时间为24小时;水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品是微米片组装的规则体,尺寸在10~30 μm 之间。
5.一种钼酸钴微晶的制备方法,其特征在于,将浓度为0.3 mol/L氯化钴溶液在室温下,缓慢滴加到浓度为0.3 mol/L的钼酸钠溶液;混和溶液的加入量按氯化钴/钼酸钠=1:0.5的摩尔比计,以70转/分搅拌速度搅拌反应20分钟;将得到的混和溶液进行水热反应,水热反应温度在200℃,水热反应时间为24小时;水热反应结束后,自然冷却至室温,将反应得到的产品过滤水洗后,放入烘箱中,在180℃条件下,干燥15 小时,得到钼酸钴微晶产品,所得产品是微米片组装的规则体,尺寸在10~20 μm 之间。
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