等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法及其应用技术

技术编号:41560295 阅读:29 留言:0更新日期:2024-06-06 23:44
本发明专利技术公开了等离子体处理的金属有机框架(MOFs)电催化剂的制备方法及其应用,属于催化技术领域,通过使用氩等离子体处理,可以对制备的MOF基电催化剂进行表面改性,调整其表面性质,进而提高电导性和增强催化活性。处理后的MOF材料表面表现出更好的界面特性,具有更多暴露的活性位点、调制的配位环境以及优化的电子结构,使其更适用于阳极析氧反应等电催化反应,对于推动清洁能源转换装置的发展,如水电解槽、金属空气电池和燃料电池等,具有重要的实际意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂制备,具体涉及等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法及其应用


技术介绍

1、电化学水分解可产生高能量密度和零碳排放的高纯氢气,被赞誉为解决全球能源需求和减缓环境退化问题的可持续战略技术。其中,阳极的氧析出反应(oer)面临着由多步质子耦合电子转移过程的缓慢动力学引起的挑战,从而严重阻碍了在固-液-气相催化界面成功实现有效可逆的化学/电能转化。因此,迫切需要设计先进的oer电催化剂,能够提高能量转化效率。迄今为止,被认为是oer商业标准的贵金属钌(ru)和铱(ir)基催化剂,由于成本高、资源有限和耐久性不足,限制其在商业应用中使用。

2、过渡金属具有地球资源丰富、经济实惠、优异的催化活性和强大的稳定性的特点,在oer电催化剂研究方面取得了显著进展。其中,具有独立的活性位点、多孔结构、灵活的可调节性、极大的比表面积的金属有机框架(mofs)材料表现出卓越的oer活性和稳定性,使其成为替代贵金属基催化剂的有望候选者。然而,大多数mofs存在导电性低、固有活性不足以及质量传递受阻等缺点,这对在电化学水分解中利用mofs构成了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,依次用HCl、无水乙醇、去离子水各超声清洗15~20min,吹干备用。

3.根据权利要求1所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,Ni(NO3)2·6H2O、对苯二甲酸和苯甲酸的摩尔比为1~1.1:0.6~0.7:0.4~0.5。

4.根据权利要求2或3所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,N,N-二甲基甲酰胺、乙醇和去离子水的体积比为...

【技术特征摘要】

1.等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,依次用hcl、无水乙醇、去离子水各超声清洗15~20min,吹干备用。

3.根据权利要求1所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,ni(no3)2·6h2o、对苯二甲酸和苯甲酸的摩尔比为1~1.1:0.6~0.7:0.4~0.5。

4.根据权利要求2或3所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,n,n-二甲基甲酰胺、乙醇和去离子水的体积比为16~20:1:1。

5.根据权利要求4所述的等离子体处理的金属有机框架电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2.1和步骤2.2中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪腾嘉陈恺悦侯现飚张灿辉黄明华
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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