[发明专利]基于希夫碱-MOF的功能化碳材料的制备及作为电催化剂的应用有效

专利信息
申请号: 201711422189.3 申请日: 2017-12-25
公开(公告)号: CN108080015B 公开(公告)日: 2020-07-31
发明(设计)人: 童金辉;李文艳;马文梅 申请(专利权)人: 西北师范大学
主分类号: B01J27/24 分类号: B01J27/24;C25B11/06;C25B1/04
代理公司: 兰州智和专利代理事务所(普通合伙) 62201 代理人: 张英荷
地址: 730070 甘肃*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要: 发明提供了一种基于希夫碱‑MOF的功能化碳材料的制备方法,是以2‑氨基对苯二甲酸与过渡金属盐为起始原料,先通过水热反应生成金属有机框架化合物,再是金属有机框架化合物与氨基酸或水杨醛衍生物反应生成希夫碱前驱体,最后经高温碳化,得到氮掺杂功能化碳材料,该碳材料应用于电催化阴极氧还原反应(ORR)和电解水析氧反应(OER),不仅具有与商用20wt%Pt/C相当的催化活性,还表现出了优异的甲醇耐受性,良好的导电性和持久的稳定性。本发明的原料不含贵金属,价格低廉,而且制备方法简单,易于控制而操作,作为燃料电池的阴极催化剂具有良好的应用前景。
搜索关键词: 基于 希夫碱 mof 功能 材料 制备 作为 催化剂 应用
【主权项】:
1.一种基于希夫碱-MOF的功能化碳材料的制备方法,包括以下工艺步骤:(1)金属有机框架化合物的合成:将2-氨基对苯二甲酸与过渡金属盐溶于N, N-二甲基甲酰胺中,在80℃~200℃下水热反应12~48h,所得产物离心,洗涤,真空干燥,得金属有机框架化合物;(2)希夫碱-MOF前驱体的制备:在二氯甲烷中,将金属有机框架化合物与氨基酸或水杨醛及衍生物,于20~100℃搅拌加热回流5~10h,离心,洗涤,真空干燥,即生成希夫碱-MOF前驱体;(3)氮掺杂的功能化碳材料的制备:在氮气气氛中,希夫碱-MOF前驱体在500~1000℃下碳化1~5h,即得氮掺杂的功能化碳材料催化剂。
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