金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用技术

本发明专利技术提出了金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用，该方法包括：将沸石咪唑酯骨架结构材料与金属酞菁类分子进行配位反应，并将配位反应产物进行高温裂解，以便获得所述电催化剂，所述沸石咪唑酯骨架结构材料包括金属待配位位点和咪唑氮待配位位点。该方法将具有高比表面积的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)与具有高稳定性的金属酞菁类分子进行配位复合，显著提高了催化剂活性位点的数量，并且可以有效避免金属原子的团聚。制备获得的电催化剂具有单位点金属负载量高、稳定性好以及催化活性高等优点。

METHOD AND APPLICATION OF CONSTRUCTING UNIT POINT ELECTROCATALYST WITH METAL PHTHALOCYANINE MOLECULAR PRECURSOR

The method and application of constructing unit point electrocatalysts with metal phthalocyanines molecular precursors are presented. The method includes: coordinating reaction between zeolite imidazole ester framework material and metal phthalocyanines molecule, and pyrolysis of the coordinating reaction product at high temperature to obtain the electrocatalysts. The zeolite imidazole ester framework material includes metal Uncoordinating sites and imidazole. Nitrogen pending coordination sites. The method combines zeolite imidazole ester framework material (ZIFs) with metal phthalocyanines with high specific surface area, which significantly increases the number of active sites and effectively avoids the agglomeration of metal atoms. The prepared electrocatalysts have the advantages of high metal loading per unit point, good stability and high catalytic activity.

【技术实现步骤摘要】
金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用
本专利技术涉及电催化领域，具体地，本专利技术涉及金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用，更具体地，本专利技术涉及金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的制备方法以及催化氧气还原的方法。
技术介绍
随着社会的高速发展，人类对能源的需求日益增长，传统的化石能源由于不可再生、储量有限等问题而逐渐难以满足需求。同时，化石燃料在使用过程中产生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体使环境问题日益严重。因此，发展可再生和可持续能源转换技术，开发绿色无污染的可再生能源来替代化石能源是十分必要的，也是当今世界的面临的挑战之一。电化学作为一种能够将化学能和电能进行转换的有效手段已经引起了越来越多的关注。电化学反应条件温和，对环境影响小，是一个清洁、环境友好的过程，并且化学能具有易于储存，适合大规模应用的特点。因此，利用电化学方法进行能量的存储与转化对于解决能源及环境问题具有重要的意义。燃料电池、金属-空气电池等可以通过电化学的方式将化学能转换为电能，是一种清洁高效的能量转换方式。这种化学能转换为电能的过程是一个不涉及燃烧的直接过程，对环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将沸石咪唑酯骨架结构材料与金属酞菁类分子进行配位反应，并将配位反应产物进行高温裂解，以便获得所述电催化剂，所述沸石咪唑酯骨架结构材料包括金属待配位位点和咪唑氮待配位位点。

【技术特征摘要】
1.一种电催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将沸石咪唑酯骨架结构材料与金属酞菁类分子进行配位反应，并将配位反应产物进行高温裂解，以便获得所述电催化剂，所述沸石咪唑酯骨架结构材料包括金属待配位位点和咪唑氮待配位位点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属酞菁类分子为式(I)所示化合物或式(I)所示化合物的混合物，其中：各R分别独立地为H、F、Cl、Br、I、羟基、氰基、氨基、巯基、硝基、羧基、C1-6烷氧基、-COOC1-6烷基或C1-6烷氨基，M为Fe、Co、Ni、Cu、Zn或Mn。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，各R分别独立地为H、F、Cl、Br、I、羟基、氰基、氨基、巯基、硝基、羧基、C1-4烷氧基、-COOC1-4烷基或C1-4烷氨基。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属酞菁类分子为式(1)～(11)所示化合物或其混合物，5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沸石咪唑酯骨架结构材料为ZIF-8；任选地，所述ZIF-8是通过将硝酸锌与2-甲基咪唑进行配位反应获得的；任选地，所述硝酸锌与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1:4～1:8。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沸石咪唑酯骨架结构材料是通过将硝酸锌、硝酸铁与2-甲基咪唑进行配位反应获得的；任选...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永晔，王洋，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44