一种阳离子修饰共价钴卟啉聚合物及其制备方法和电催化氧气还原反应的应用技术

本发明专利技术公开了一种阳离子修饰共价钴卟啉聚合物及其制备方法和电催化氧气还原反应的应用，所述阳离子修饰共价钴卟啉聚合物是通过在钴卟啉配合物中引入阳离子官能团形成阳离子修饰的钴卟啉——5,15‑二溴‑10,20‑二(2‑苄基三甲基六氟磷酸铵)钴卟啉，再与四(4‑乙炔基苯基)甲烷连接体，通过薗头耦合反应化学键交叉偶联形成。本发明专利技术在分子层面进行季铵盐阳离子功能团修饰的钴卟啉配合物，再将正电荷静电效应通过化学键偶联的方式成功引入到共价聚合物的活性中心附近，并将其作为阴极催化剂应用到电催化氧气还原反应中，具有更好的电催化氧气还原反应性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锌-空气电池、氢氧燃料电池等新能源，具体涉及一种将带有阳离子静电作用基团的钴卟啉配合物与四苯基甲烷连接体通过薗头耦合反应偶联形成的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物，并将其应用于电催化氧气还原反应。

技术介绍

1、近几十年来，对可再生且环境友好的能源需求日益加剧。以氧气还原反应(orr)为阴极的燃料电池和金属-空气电池，因其高能量密度和可靠性，已成为下一个解决能源问题的关键性技术(coord.chem.rev.,2023,474,214854)。由于氧气还原反应涉及四电子四质子还原过程，动力学缓慢，需要高效的催化剂参与。但是高效的贵金属催化剂储量稀少，价格昂贵不适合广泛应用，因此，开发高效稳定的非贵金属基orr催化剂志在必得。

2、金属卟啉/咔咯基催化剂因其拥有明确且可调控的分子结构，大环中心可以稳定高价金属离子，因此广泛应用于orr，且多用于研究构效关系和催化反应机制(chem.rev.,2017,117,3717-3797)。阳离子静电作用在金属配合物co2rr中的促进作用已被证明，引入阳离子静电基团可以稳定co2中间体产物，提高催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阳离子修饰共价钴卟啉聚合物，其特征在于该聚合物的结构式如下所示：

2.权利要求1所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于该方法包括下述步骤：

3.根据权利要求2所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述2-(溴甲基)苯甲醛、2,2’-二吡咯基甲烷、三氟乙酸、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌的摩尔比为1:1～1.2:2～6:2～4。

4.根据权利要求2所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述5,15-二(2-苄溴基)卟啉配体与醋酸锌二水合物的摩尔比为1:10～20。...

【技术特征摘要】

1.一种阳离子修饰共价钴卟啉聚合物，其特征在于该聚合物的结构式如下所示：

2.权利要求1所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于该方法包括下述步骤：

3.根据权利要求2所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述2-(溴甲基)苯甲醛、2,2’-二吡咯基甲烷、三氟乙酸、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌的摩尔比为1:1～1.2:2～6:2～4。

4.根据权利要求2所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述5,15-二(2-苄溴基)卟啉配体与醋酸锌二水合物的摩尔比为1:10～20。

5.根据权利要求2所述的阳离子修饰共价钴卟啉聚合物的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述5,15-二(2-苄溴基)锌卟啉与n-溴代琥珀酰亚胺、吡啶的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹睿，王亚博，梅本星，张航，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：