【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及納米材料制備及應用，尤其涉及一種cob材料及其制備方法與在光催化co2環加成中應用。
技術介紹
1、隨著二氧化碳排放量的增加，環境和生態問題日益突出，二氧化碳固定技術的發展與減排問題備受關注。其中，二氧化碳的光催化化學固定條件溫和、環境友好、產物多樣、收率高，是一種有前途的固定方法。通過將二氧化碳與環氧氯丙烷環加成反應生成環狀碳酸脂，可捕獲和利用二氧化碳，減少大氣排放，有助于應對氣候變化。環狀碳酸脂可作為碳資源的有效利用方式，具有潛在的生物醫藥應用價值。然而，該反應需要較高的壓力和溫度，能耗較高，因此急需高效催化劑的開發。
2、mofs(金屬有機框架)是一類由金屬離子或簇與有機配體通過配位鍵連接而成的晶體材料，具有高度有序的孔道結構和可調控的化學性質，在氣體存儲、分離、催化等領域有廣泛應用前景。然而，部分mofs材料在高溫、高壓或長期使用下可能失活，穩定性仍待解決。其合成過程復雜，需精確條件和長時間反應，增加了成本和周期。盡管mofs催化性能良好，但催化效率相對傳統催化劑仍需提高。在某些情況下，mofs材料選擇性控制不足，導致產物分布不均或副反應。因此我們需要開發更多功能化策略來提高mofs對環氧化物與co2環加成的催化活性。
3、例如zhao等人[zhao?x,zhou?y,huang?k,et?al.ultralow?loading?cobalt-based?nanocatalyst?for?benign?and?efficient?aerobic?oxidation?of?allyli
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術的缺點與不足至少其中之一，本專利技術旨在研制出一種利用zif-67為模板熱解制備一種cob材料的方法和在可見光催化co2環加成中應用。本專利技術通過構筑多級孔mofs摻雜雜原子以實現低濃度co2條件下的高效催化環加成反應。缺電子的b與co2中的孤對氧之間存在強烈的相互作用，因此b元素的存在對co2具有化學吸附作用，而且硼與光的結合對co2環加成反應具有促進作用。b的摻入擴大了材料的光吸收范圍，促進光生電子-空穴對分離能力，提高的電荷轉移效率電荷；還可充當lewis酸性位點活化環氧化物。b對co2的吸附作用以及與光的結合作用，lewis酸、lewis堿活性位以及mofs多級孔道的相互協同，進而可實現高效光協同催化co2與環氧化物環加成制備環狀碳酸酯。
2、本專利技術的技術解決方案如下：
3、本專利技術的第一方面提供了一種cob材料的制備方法，包括以下步驟：
4、將zif-67材料與nabh4進行充分研磨，得到混合物；
5、將所得混合物置于惰性氣氛中熱解，洗滌熱解所得產物，過濾干燥得到cob材料。
6、優選地，所述zif-67材料與nabh4的質量比為3:6～14；優選地，所述zif-67材料與nabh4的質量比為3:8～12；更優選地，為3:9～11。
7、優選地，研磨時間為5～15min。
8、優選地，所述熱解的溫度為500～1000℃，熱解的時間為1～4h。
9、優選地，所述干燥為真空干燥，真空干燥的溫度為60～100℃，真空干燥的時間為6～18h，升溫速率為3～7℃/min。
10、優選地，所述zif-67材料的制備方法包括以下步驟：
11、將co(no3)2·6h2o加入溶劑中超聲溶解，得到金屬鹽溶液；
12、將2-甲基咪唑加入溶劑中超聲溶解，得到有機配體溶液；
13、將所述金屬鹽溶液與所述有機配體溶液混合，攪拌均勻，在25～35℃條件下靜置反應一段時間，反應后離心分離固體產物，洗滌、干燥，得到zif-67材料。
14、優選地，所述zif-67材料的制備方法中：
15、金屬鹽溶液中co(no3)2·6h2o的摩爾濃度為0.02～0.05mol/l；
16、有機配體溶液中2-甲基咪唑的摩爾濃度為0.1～0.5mol/l；
17、有機配體和金屬鹽通過超聲溶解在溶劑中，超聲的時間為5～30min；
18、溶劑為無水甲醇。
19、優選地，所述zif-67材料的制備方法中：
20、靜置反應的時間為12～36h；
21、干燥為真空干燥，真空干燥的溫度為60～100℃，真空干燥的時間為6～18h。
22、本專利技術的第二方面提供一種cob材料，采用上述一項所述的制備方法制得。
23、本專利技術的第三方面提供上述cob材料在常溫下光催化co2與環氧化物環加成反應中的應用。
24、優選地，應用方法為：將所得cob材料與環氧氯丙烷溶液混合，通入co2，在光照下進行環加成反應。
25、本專利技術至少具有以下有益效果之一：
26、1、本專利技術的制備方法，操作簡單快捷，綠色環保，成本低廉。
27、2、本專利技術通過直接熱解zif-67與nabh4研磨合成的混合物制備cob材料，具有超高的比表面積、較多的活性位點，能夠在光照射條件下進行co2與環氧化物環加成反應，能量轉換效率高；本專利技術所得cob材料具有優異的光熱轉換性能，能極大的提高光的利用效率并改善催化性能。
28、3、本專利技術制備得到的cob材料，在光催化co2與環氧化物環加成反應中具有優異的催化性能，應用性強，具有良好的實際應用價值。
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1.一種CoB材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種CoB材料的制備方法，其特征在于，所述ZIF-67材料與NaBH4的質量比為3:6～14；所述研磨時間為5～15min。
3.根據權利要求1所述的一種CoB材料的制備方法，其特征在于，所述熱解的溫度為500～1000℃，熱解的時間為1～4h，熱解的升溫速率為3～7℃/min。
4.根據權利要求1所述的一種CoB材料的制備方法，其特征在于，所述干燥為真空干燥，真空干燥的溫度為60～100℃，真空干燥的時間為6～18h。
5.根據權利要求1所述的一種CoB材料的制備方法，其特征在于，所述ZIF-67材料的制備方法包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種CoB材料的制備方法，其特征在于，所述ZIF-67材料的制備方法中：
7.根據權利要求5所述的一種CoB材料的制備方法，其特征在于，所述ZIF-67材料的制備方法中：
8.一種CoB材料，其特征在于，采用權利要求1～7中任一項所述的制備方法制得。
9.一
...【技術特征摘要】
1.一種cob材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種cob材料的制備方法，其特征在于，所述zif-67材料與nabh4的質量比為3:6～14；所述研磨時間為5～15min。
3.根據權利要求1所述的一種cob材料的制備方法，其特征在于，所述熱解的溫度為500～1000℃，熱解的時間為1～4h，熱解的升溫速率為3～7℃/min。
4.根據權利要求1所述的一種cob材料的制備方法，其特征在于，所述干燥為真空干燥，真空干燥的溫度為60～100℃，真空干燥的時間為6～18...
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