一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法以及基于该催化剂电解水析氧的应用，属于纳米催化、纳米材料、金属有机框架物材料技术领域。其主要步骤是将间苯三甲酸溶液与硝酸镍溶液室温共混后，加入配制好的葡萄糖酸溶液，利用混合溶液作为电解液沉积到泡沫镍上,活化之后即得葡萄糖酸镍‑间苯三甲酸镍复合催化剂，即葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂。该催化剂制备所用原料成本低，制备工艺简单，反应能耗低，具有工业应用前景。该催化剂用于高效催化电解水析氧，具有良好的析氧电催化活性与电化学稳定性。

Preparation and Application of a Gluconic Acid Enhanced Catalytic Activity MOF Catalyst

The invention discloses a preparation method of a MOF catalyst for enhancing catalytic activity of gluconic acid and the application of oxygen evolution from electrolytic water based on the catalyst, belonging to the technical field of nano-catalysis, nano-materials and metal-organic framework materials. The main step is to blend the phthalic acid three solution with the nickel nitrate solution at room temperature, add the prepared gluconic acid solution, and use the mixed solution as electrolyte to deposit on the nickel foam. After activation, the nickel gluconate nickel phthalate three formic acid complex catalyst, namely MOF catalyst which enhances the catalytic activity of gluconic acid, is obtained. The catalyst has the advantages of low raw material cost, simple preparation process and low reaction energy consumption, and has a promising industrial application prospect. The catalyst has good catalytic activity and electrochemical stability for oxygen evolution from catalytic electrolysis water.

【技术实现步骤摘要】
一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法和应用
本专利技术涉及一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法以及基于该催化剂电解水析氧的应用，属于纳米催化、纳米材料、金属有机框架物材料

技术介绍
现代社会的飞速发展引起了对环保可再生能源氢气的巨大需求，它作为一种理想能源，被提议变成未来世界的主要利用能源，属于二次能源。如今，氢气的产生主要通过天然气的蒸汽甲烷重整（即水和甲烷之间反应形成H2和CO2）。因此，现在生产氢气伴随着一系列的温室效应，这样既没做到再生也不能进行碳中和。相对于现在应用广泛的重整制氢，利用水的电解生产氢可再生又环保。电催化直接分解水制备氢气被认为实现该过程有效的方式。电催化分解水反应包括析氢(hydrogenevolutionreaction，HER)和析氧(oxygenevolutionreaction，OER)两个半反应，来自电阻、反应以及传输三个方面系统本征的能量损耗以及现有催化剂的价格、活性和稳定性方面的因素，都极大地限制了其推广和广泛应用。尽管析氧仅是一个副反应，但是为了驱动析氧反应给系统运行带来的功耗损失却最大，成为提高整体效率的瓶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：将0.16‑0.28 g葡萄糖酸钠与4.0‑6.0 mL水共混，搅拌后在混合溶液中加入0.05‑0.15 mL质量分数为97 %的硝酸，搅拌均匀后得葡萄糖酸溶液；将0.20‑0.22 g间苯三甲酸、0.35‑0.37 g硝酸镍与4.0‑6.0 mL N,N‑二甲基甲酰胺共混，超声1min后，得绿色澄清溶液；将两溶液混合，超声2‑3 min；在该溶液中，以面积为1 cm×1 cm的活化泡沫镍NiF为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，采用恒电位沉积法，合成葡萄糖酸镍‑间苯三甲酸镍/NiF复合材料；将获得的复合材料...

【技术特征摘要】
1.一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：将0.16-0.28g葡萄糖酸钠与4.0-6.0mL水共混，搅拌后在混合溶液中加入0.05-0.15mL质量分数为97%的硝酸，搅拌均匀后得葡萄糖酸溶液；将0.20-0.22g间苯三甲酸、0.35-0.37g硝酸镍与4.0-6.0mLN,N-二甲基甲酰胺共混，超声1min后，得绿色澄清溶液；将两溶液混合，超声2-3min；在该溶液中，以面积为1cm×1cm的活化泡沫镍NiF为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，采用恒电位沉积法，合成葡萄糖酸镍-间苯三甲酸镍/NiF复合材料；将获得的复合材料，85℃活化4h，制得了活化的葡萄糖酸镍-间苯三甲酸镍/NiF复合材料，即葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂。2.如权利要求1所述的一种葡萄糖酸增强催化活性的MOF催化剂的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵璐，王志玲，李辉，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37