一种Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂促进室温氮气还原的方法技术

本发明专利技术公开了一种Cu/Ca‑MOF纳米复合催化剂的制备方法及基于该催化剂用于同时氧化戊二醛和室温氮气还原的应用，属于纳米复合材料技术、电催化技术领域。其主要步骤是H

A Cu / Ca MOF nanocomposite catalyst for nitrogen reduction at room temperature

【技术实现步骤摘要】
一种Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂促进室温氮气还原的方法
本专利技术公开了一种Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂的制备方法及基于该催化剂用于同时氧化戊二醛和室温氮气还原的应用，属于纳米复合材料技术、电催化

技术介绍
NH3是用于制造现代肥料、塑料、纤维和炸药等的基本原料。它也是一种易于运输的能量载体，具有高能量密度而无二氧化碳排放的优势。在工业上，它主要是基于Haber–Bosch工艺生产的，但苛刻的反应条件（通常在500oC和300atm下运行）以及使用天然气作为氢源导致大量能源消耗和碳排放，其消耗能源占地球能源供应的1％以上，全球天然气产量约占全球NH3产量的5％。因此，为了缓解这些条件，迫切需要一种可持续且能耗较低的方法来生产NH3。当前，已经引发了全球固氮研究热潮，并且已经报道了许多开创性的方法，包括生物催化、光催化和电催化。电化学氮气还原反应（ENRR）是一种可持续合成氨的方法，当由可再生电力驱动时，可以从空气和水中产生氨。与工业Haber–Bosch工艺不同，ENRR可以在环境压力和温度下使质子和电子的氮分子氢化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂促进室温氮气还原的方法，其特征在于，步骤如下：/n（1）制备Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂/n将0.30-0.40 g H

【技术特征摘要】
1.一种Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂促进室温氮气还原的方法，其特征在于，步骤如下：
（1）制备Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂
将0.30-0.40gH6L配体溶于由14-18mLN，N-二甲基乙酰胺DMA、14-18mL二甲基亚砜DMSO、1-2mLH2O组成的混合溶剂中，加入9-11mL、质量分数为40%的HBF4溶液，得到澄清的配体溶液；
将0.64-0.70g的Cu(NO3)2·3H2O和0.94-1.02g的Ca(NO3)3·4H2O溶于由4-6mLN，N-二甲基乙酰胺DMA、4-6mL二甲基亚砜DMSO、1mLH2O组成的混合溶剂中，得到金属离子混合液；
将配体溶液和金属离子混合液共混后，于120ºC反应釜中加热2天，制得Cu/Ca-MOF晶体；将Cu/Ca-MOF晶体水洗后，采用250W微波炉活化3min，制得活化Cu/Ca-MOF晶体复合材料，即Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂;
（2）制备Cu/Ca-MOF/GCE电极
将6mgCu/Ca-MOF纳米复合催化剂与720μL水、250μL乙醇和30μLNafion共混，180W超声30min后制得Cu/Ca-MOF悬浮液，取10μL溶液滴涂在直径为4mm的玻碳GCE电极上，室温过夜干燥，制得了负载Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂的玻碳电极，即Cu/Ca-MOF/GCE电极；
（3）Cu/Ca-MOF纳米复合催化剂促进室温氮气还原
将H型两室电解池连接在电化学工作站上，两室间用Nafion115质子交换膜隔开，一室加入含0.5-1.0M戊二醛的1.0MNa2...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯莹，匡轩，陈洁，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37