钼酸钴

【背景及概况】^[1][2]

钼酸通常指原钼酸，亦称仲钼酸、偏钼酸。分子式H₂MoO₄，白色或浅黄色六方晶体。相对密度3.12，热至 70℃失去一分子水。含水分子式H₂MoO₄·H₂O，黄色单斜晶体，相对密度3.11 (15/4℃)。两者均微溶于冷水和稀酸，易溶于热水、氨水和氢氧化钠溶液。向热的钼酸铵溶液中加入硝酸至pH=3-4时，析出沉淀即得。很纯的钼酸可由氯氧化钼水解而制得。钼酸及其盐用于制备金属钼、催化剂、化学试剂、医药、电镀着色剂、油画颜料、媒染剂等。作为其中一类新型光催化剂，钼酸盐的形貌可塑性强、物化性质独特，在各个领域有广阔的应用前景。关于钼酸盐的报道主要集中在钼酸铋Bi₂MoO₆、钼酸铅PbMoO₄、钼酸镍NiMoO₄、钼酸钙CaMoO₄、钼酸锌ZnMoO₄等，合成钼酸盐的方法发展到现今有很多创新之处，主要有水热法、溶剂热法、沉淀法、固相法、前驱体法、微波辅助法等。钼酸钴化学式为CoMoO₄，CAS为13762-14-6，分子量218.89100，中文别名氧化钼钴，粉末，无气味。中国钼矿资源丰富，自然界中主要以辉钼的形式存在，其次以钼与钨、铜、钒等元素共生的氧化物矿物形式存在。科学家们对过渡金属的钼酸盐材料进行了广泛的研究。中国科技大学的学者系统研究了硫化超细钼基催化剂的性能，用柠檬酸为络合剂，采用溶胶-凝胶法制备钼酸钴，使用XRD，BET 和DTA 等手段进行表征，合成的钼酸钴表现出强的催化活性。

【制备】^[2]

实验过程如下： 取洁净的100 mL 烧杯，称取Co( NO₃)₂·6H₂O 0.436 5 g 和仲钼酸铵( NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O 0.264 2g 溶于10 mL 蒸馏水中，磁力搅拌约10 min，加入10 mL 的DMF，继续搅拌。滴加4 滴氨水，溶液由西洋红变为紫罗兰浑浊，继续搅拌使反应充分。反应液放置过夜 12 h ，次日离心、沉降，反复水洗、醇洗后，置于60 ℃ 真空烘箱干燥。最后，400 ℃恒定5 h 焙烧得到紫蓝色粉末钼酸钴。

【应用】^[1][3][4]

钼酸钴材料是金属钼酸盐酸中的重要组成部分，其具有良好的电化学循环稳定性和高效的催化活性，因此在能量存储和催化氧化领域拥有光明的应用前景。

1. 氯化钴催化剂由氧化铝、偏铝酸钴、氧化钴、三氧化钼、钼酸钴和结构复杂的钴/钼氧化物所组成，其中钼酸钴、三氧化钼和氧化钴有中等活性，结构复杂的Co/Mo氧化物的活性最高，而氧化铝和偏铝酸钴是无活性的。主要用于含硫有机物的氢解作用，它能脱除烃中的含硫有机物如硫醇、硫醚、噻吩等。其脱硫率=K+0.589A+13.2V+0.012R。式中K为由反应而定的常数，A为催化剂的比表面，V为催化剂的孔容，R为孔的平均直径(Å)。 制法大体与钴/钼催化剂相同。

2. 制备复合电极材料：一种层次纳米结构四氧化三钴/钼酸钴复合 电极材料，所述的复合电极材料为具有多孔结构的三维纳米复合材料，包括表层的钼酸钴 纳米片及包覆在内的四氧化三钴纳米杆，其中，所述的四氧化三钴纳米杆呈三维网络分布。进一步，四氧化三钴纳米杆的长度为1-3微米，直径为50-200纳米。

进一步，钼酸钴纳米片的厚度为20-80纳米。进一步，所述三维纳米复合材料的直径为2-5微米。制备方法，包括如下步骤：

1）将一定比例的二价钴盐和六价钼酸盐溶于碱性水溶液中，搅拌均匀后在120- 180℃下，水热反应1-10小时；

2）将水热产物用清洗后干燥处理；

3）干燥后的样品，在空气气氛中于300-500℃下热处理2-5小时即得所述复合电极材料。

【参考文献】

[1] 王尹.钼酸银/钼酸铅复合材料的制备、改性及其光催化性能研究.华中农业大学2017-06-01

[2] 宋继梅， 唐婷， 杜永芳， 等. 钼酸钴纳米棒的室温液相陈化合成及其抑菌性质[J]. 中国钼业， 2011， 35(6)： 16-20.

[3] 周敏：陆飞：曾祥华.超级电容器用层次纳米结构四氧化三钴/钼酸钴复合电极材料及其制备CN201510502486.3，申请日2015-08-14

[4] 中国冶金百科全书·炼焦化工