ZIF-8@FeMOF衍生的Fe-N共掺杂碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种ZIF‑8@FeMOF衍生的Fe‑N共掺杂碳材料及其制备方法和应用，该制备方法包括：1)在溶剂中，将FeMOF、锌源、2‑甲基咪唑、表面活性剂进行接触反应以制得ZIF‑8@FeMOF；2)将ZIF‑8@FeMOF进行煅烧以制得ZIF‑8@FeMOF衍生的Fe‑N共掺杂碳材料；其中，FeMOF为Fe

【技术实现步骤摘要】
ZIF-8@FeMOF衍生的Fe-N共掺杂碳材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及掺杂材料，具体地，涉及一种ZIF-8@FeMOF衍生的Fe-N共掺杂碳材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着能源资源的消耗与环境污染问题的加剧。燃料电池作为能量的转化和储存装置成为当今研究热点。金属有机骨架材料(Metal-organicframeworks，MOFs)是一种由金属离子和有机配体通过配位键组装的无机-有机杂化功能材料，其具有大的比表面积、孔隙率、结构多样等特点，在气体储存、液相分离以及催化等领域具有很好的发展前景。沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)是金属有机骨架材料的一个分支，具有较高的化学和热学稳定性。ZIF-8是由Zn2+与配体2-甲基咪唑反应得到的一种沸石咪唑酯骨架材料。金属-有机骨架材料是由无机金属和有机配体所组成的具有网状结构的化合物，它同时包含由配位键连接的无机和有机两个部分。通过改变金属离子中心、设计合成配体分子及合成后改性的方法，可制备出多种具有不同拓扑结构和不同特性的MOFs材料、铁基MOFs材料。单独的FeMOF在高温下不能完整的保存其形貌。该系列材料是由铁与含有铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ZIF‑8@FeMOF衍生的Fe‑N共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，包括：1)在溶剂中，将FeMOF、锌源、2‑甲基咪唑、表面活性剂进行接触反应以制得ZIF‑8@FeMOF；2)将所述ZIF‑8@FeMOF进行煅烧以制得所述ZIF‑8@FeMOF衍生的Fe‑N共掺杂碳材料；其中，所述FeMOF为Fe3+与有机配体所组成的具有网状结构的金属‑有机骨架材料；所述ZIF‑8由Zn2+与2‑甲基咪唑反应得到的沸石咪唑酯骨架材料。

【技术特征摘要】
1.一种ZIF-8@FeMOF衍生的Fe-N共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，包括：1)在溶剂中，将FeMOF、锌源、2-甲基咪唑、表面活性剂进行接触反应以制得ZIF-8@FeMOF；2)将所述ZIF-8@FeMOF进行煅烧以制得所述ZIF-8@FeMOF衍生的Fe-N共掺杂碳材料；其中，所述FeMOF为Fe3+与有机配体所组成的具有网状结构的金属-有机骨架材料；所述ZIF-8由Zn2+与2-甲基咪唑反应得到的沸石咪唑酯骨架材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述FeMOF、锌源、2-甲基咪唑、表面活性剂的用量比为10mg：1-4mmol：7-16mmol：0.01-0.05mmol；优选地，所述FeMOF、溶剂的用量比为10mg：50-100mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述接触反应满足以下条件：反应温度为20-30℃，反应时间为3-5h；优选地，步骤1)的添料顺序为：先将锌源分散于溶剂中形成混合物一，将2-甲基咪唑、表面活性剂分散于溶剂中形成混合物二；然后将所述混合物一、混合物二、FeMOF进行混合。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述锌源选自六水合硝酸锌、硫酸锌、氯化锌中的至少一者；优选地，所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵CTAB、聚乙烯吡咯烷酮PVP、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一者；更优选地，所述溶剂选自无水甲醇、二次蒸馏水、N,N-二甲基甲酰胺DMF中的至少一者。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银玲，王娟，张友良，李雪，范明丽，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34