【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制氢，尤其涉及一种ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用。
技术介绍
1、共价有机骨架材料(covalent organic frameworks,cofs)指由共价键将不同几何构型的有机模块连接起来，构筑成的一类新型多孔骨架材料，具有比表面积高、质量轻、结构多样化以及化学稳定性良好等特点。
2、氢能是一种储量丰富、制备便捷、应用广泛并且绿色环保的二次能源，正在逐渐成为全球能源转型发展的重要载体之一。氢能也是实现碳达峰、碳中和目标和构建清洁低碳且安全高效能源体系的重要手段。但是，由于传统的高压或低温储氢成本较高，如何高效安全的储运氢气成为制约氢能源发展的关键因素。针对上述问题，将氢存储在化学分子载体中并且通过催化反应可以随时随地释放氢气成为近年来的研究热点。液态有机储氢材料(liquid organic hydrogen carriers,lohcs)就是这样一种兼具高储氢量和安全性的液态储氢媒介，在近年来受到了极大的关注。甲酸是一种具有代表性的lohcs材料，它具有高的储氢量(4.4wt％)、来源广泛、低毒性并且便于运输等优势。
3、值得注意的是，实现甲酸储氢技术的关键在于甲酸产氢催化剂的开发和制备，这也是当前该领域亟待解决的难点问题。当前甲酸产氢催化剂的研究重点氛围均相和异相催化剂体系。均相催化剂具有结构精确、可设计性强、活性高、选择性高等优点，但同时也存在不易回收、催化剂稳定性不强(如许多催化剂对水氧敏感)等缺点。相比之下，异相催化剂体系具有便于回收以及催化剂自身稳定性较强等优
4、因此，兼具高活性、高选择性、高稳定性的甲酸产氢催化剂依旧缺乏，设计合成具有上述优点的新型催化剂体系具有十分重要的科学和实际应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，解决了现有甲酸产氢催化剂活性低、选择性差、稳定性不佳的技术问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提出以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，所述ru基席夫碱金属cofs包括以下四个：
4、ru-dfp-tab cofs：
5、
6、ru-dfp-ttacofs：
7、
8、ru-bpdca-tab cofs：
9、
10、ru-bpdca-ttacofs：
11、
12、其中，dfp为2,6-吡啶二甲醛；tab为1,3,5-三(4-氨基苯基)苯；tta为2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪；bpdca为2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛；为[rucl2(co)2]n，n为正整数。
13、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，具体包括以下步骤：
14、无水甲酸为反应原料，再加入碱，混匀得到待反应液；
15、氮气或氩气保护下，向待反应液中加入ru基席夫碱金属cofs作为异相催化剂，于60-110℃进行热反应，收集产物气体。
16、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述碱与无水甲酸的摩尔体积比为(60-160)：(5-12)(mol/ml)。
17、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述异相催化剂与甲酸的质量体积比为(1-20)：10(mg/ml)。
18、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述ru基席夫碱金属cofs的制备方法，包括以下步骤：
19、步骤1、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛或2,6-吡啶二甲醛，与1,3,5-三(4-氨基苯基)苯或2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪通过缩合反应，制备cofs；
20、步骤2、将金属化合物溶解到乙醇或二氯甲烷中，再将cofs加入到金属化合物的乙醇或二氯甲烷溶液中，静置反应48小时，所述金属化合物为[rucl2(co)2]n；
21、步骤3、步骤2的反应结束后，过滤反应溶液，洗涤，得到ru基席夫碱金属cofs。
22、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述金属化合物的负载量为10-100mg/g。
23、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛或2,6-吡啶二甲醛与1,3,5-三(4-氨基苯基)苯或2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪的摩尔比为(1.18-1.5)：1。
24、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述缩合反应，具体包括以下步骤：
25、将2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛或2,6-吡啶二甲醛，与1,3,5-三(4-氨基苯基)苯或2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪混合，加入无水乙醇或无水二氧六环作为溶剂，混匀，加入甲酸溶液，于120-130℃反应1小时，自然冷却，过滤，洗涤，干燥，得到cofs。
26、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述甲酸溶液质量浓度为1-6m。
27、在此技术方案基础上，进一步优选地，所述碱包括有机碱或碱性盐。
28、与现有技术相比，本专利技术所能达到的技术效果包括：
29、本专利技术采用席夫碱cofs和金属ru形成的席夫碱金属cofs，用于小分子储氢化合物的分解产生氢气；由于金属cofs形成的大π键，给予了ru原子富电子性质，并且配体的位阻较大，可有效地保护金属中心，更加需要说明的是，cofs使得ru原子之间相互隔离，极大的避免了其在催化过程中的团聚失活现象，因此设计的配合物催化性能优异；本催化剂的优点在于在空气中十分稳定(在空气环境中存放一年依然保持优异的催化性能)、制备方法简单、活性高(反应总ton可以达到1150w)、选择性高(反应过程中co含量极低)，可以大规模制备用于甲酸产氢；
30、席夫碱金属cofs异相催化甲酸分解产氢的方法工艺过程简单，反应条件相对温和，制备得到的氢气含量高，产品质量好，利于产品的应用及推广；
31、ru基席夫碱金属cofs的制备方法应用于异相催化甲酸分解产氢，该种制氢方法，相对于现有电解水的工业制氢方法，成本更低，利于规模化生产，具有良好的产业发展前景；
32、制备氢气过程中co含量极低(<50ppm)，有利于拓展该氢气产品在氢燃料电池中的应用。
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1.一种Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述Ru基席夫碱金属COFs包括以下四个：
2.如权利要求1所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述碱与无水甲酸的摩尔体积比为(60-160)：(5-12)(mol/mL)。
4.如权利要求2所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述异相催化剂与甲酸的质量体积比为(1-20)：10(mg/mL)。
5.如权利要求1所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述Ru基席夫碱金属COFs的制备方法，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述金属化合物的负载量为10-100mg/g。
7.如权利要求5所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛或2,
8.如权利要求5所述的Ru基席夫碱金属COFs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述缩合反应，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述ru基席夫碱金属cofs包括以下四个：
2.如权利要求1所述的ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述碱与无水甲酸的摩尔体积比为(60-160)：(5-12)(mol/ml)。
4.如权利要求2所述的ru基席夫碱金属cofs在甲酸分解产氢中的应用，其特征在于，所述异相催化剂与甲酸的质量体积比为(1-20)：10(mg/ml)。
5.如权利要求1所述的ru基席夫碱金属cofs在甲酸...
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