吡啶辅助合成的新型二维金属有机骨架及其制备方法与在电催化析氧反应中的应用技术

本发明专利技术公开了一种吡啶辅助合成的新型二维金属有机骨架及其制备方法与在电催化析氧反应中的应用。新型二维金属有机骨架通过将一定比例的钴盐、对苯二甲酸和三乙烯二胺通过超声溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中，边搅拌边加入吡啶，溶液变成紫色透明溶液后，加入反应釜反应得结晶产物，对产物离心、洗涤、干燥所得；本发明专利技术与传统的二维有机骨架材料的相比，通过吡啶加入将原始的三维金属有机骨架重构为新型二维金属有机骨架，制备的二维Co MOF‑Py<subgt;3</subgt;具有优异的导电性，应用于电催化析氧反应中。在线性扫描伏安测试中，Co MOF‑Py<subgt;3</subgt;的过电势在10mA cm<supgt;‑2</supgt;时可低至307mV，实现了高效率电催化析氧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学，具体涉及吡啶辅助合成的一种新型二维金属有机骨架及其制备方法与其在电催化析氧反应中的应用。

技术介绍

1、自工业革命科技发展以来，人类的能源消费高度依赖于煤、石油、天然气等化石燃料，随着化石燃料的过度开发利用，能源短缺和环境问题已成为当今社会的两大热点问题。因此，清洁、高效、低成本的新型能源的开发已成为了近几年的研究热点。在众多清洁能源中，氢能由于易于获得、燃烧后无二次污染等优点而受到研究人员的青睐。目前，氢能的获取手段主要集中于化石燃料生产、工业副产物、生物生产以及自然能源生产等。其中，化石燃料生产依然会造成温室气体的问题，生物生产的高昂价格都是氢能获取的主要障碍。风力、水力及太阳能具有环境友好性和价格低廉等优点，使得通过它们获取电能实现电解水制氢变成了二十一世纪获取氢能的理想手段。但是，研究发现，电解水过程由析氢、析氧两个半反应构成，其中四电子转移的析氧反应由于需要高的势能激发严重影响了整体电解水的效率。为了解决这一问题，制备高效、稳定的电催化析氧催化剂的意义重大。

2、二维纳米材料，如石墨烯、石墨二炔、过渡金属二硫族化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种吡啶辅助合成的新型二维金属有机骨架，其特征在于：新型二维金属有机骨架Co3BDC6Py3DMF1，其单晶胞结构式为：

2.一种如权利要求1所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：利用吡啶辅助合成，具体包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：S1中，六水硝酸钴、对苯二甲酸、三乙烯二胺的摩尔比为2：2：1。

4.如权利要求2或3所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：S1中，所述N,N-二甲基甲酰胺溶剂为40mL。

5.如权利要求4所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种吡啶辅助合成的新型二维金属有机骨架，其特征在于：新型二维金属有机骨架co3bdc6py3dmf1，其单晶胞结构式为：

2.一种如权利要求1所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：利用吡啶辅助合成，具体包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：s1中，六水硝酸钴、对苯二甲酸、三乙烯二胺的摩尔比为2：2：1。

4.如权利要求2或3所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：s1中，所述n,n-二甲基甲酰胺溶剂为40ml。

5.如权利要求4所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：s1中，密封超声为15min。

6.如权利要求2所述的新型二维金属有机骨架的制备方法，其特征在于：s2中，边搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，邓树伟，王晓腾，刘刚，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：