一种金属基共价有机框架薄膜催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种金属基共价有机框架薄膜催化剂及其制备方法与应用，其制备方法包括以下步骤：(1)向含有醛类配体的有机溶液上层加入水作为缓冲层；随后将含有胺类配体和对甲基苯磺酸的水溶液加入缓冲层之上，静置后在界面处形成共价有机框架薄膜；(2)将步骤(1)中得到的共价有机框架薄膜分散于有机溶剂中，加入金属盐前驱体进行搅拌反应；将生成的沉淀物进行洗涤、干燥，得到所述金属基共价有机框架薄膜催化剂。与现有技术相比，本发明专利技术的金属基共价有机框架薄膜催化剂通过多孔框架结构和金属活性位点的催化作用协同实现了硝酸盐还原合成氨的高效电催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备，尤其是涉及一种金属基共价有机框架薄膜催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、氨在化肥、药品、化学品、燃料电池等领域发挥着重要作用，更是一种新型可再生氢载体和高能量密度燃料，但当下工业化氨制备仍采用高温高压能源密集型的haber-bosch工艺，这造成大量能源消耗和温室气体排放。

2、电催化合成氨技术是一种利用可再生资源如太阳能和风能转化的电能驱动的节能工艺，具有低工作压力、低能耗、清洁无污染等优点，是最有希望替代传统方法的新型技术之一。与氮气相比，硝酸根因其在水中较高的溶解度和更低的解离能，是电催化合成氨的潜在理想原料。此外，硝酸根也是存在于生活污水和工业废水中的一种环境污染物，对人体健康和生态环境构成巨大威胁。电催化硝酸根还原合成氨过程不仅能够将水体中的硝酸根污染物转化为高附加值的化学品氨，而且缓解了水体污染，是一种一举两得的策略，符合我国绿色低碳循环发展的战略要求。

3、电催化硝酸根还原合成氨技术涉及八电子转移的复杂过程，面临着竞争析氢反应、副产物种类繁多等难点。催化剂是整个电催化反应最关键的部分，硝本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醛类配体包括1,3,5-三甲酰间苯三酚、1,3,6,8-四(4-甲酰基苯基)芘或2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胺类配体包括2,2'-联吡啶-5,5'-二胺或1,10-菲咯啉-3,8-二胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架...

【技术特征摘要】

1.一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醛类配体包括1,3,5-三甲酰间苯三酚、1,3,6,8-四(4-甲酰基苯基)芘或2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胺类配体包括2,2'-联吡啶-5,5'-二胺或1,10-菲咯啉-3,8-二胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醛类配体在有机溶液中的浓度为0.05～3mmol/l；

5.根据权利要求1所述的一种金属基共价有机框架薄膜催化剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：成旦红，朱颖，张登松，段海燕，颜婷婷，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：