基于MOF衍生的AEM电解水阳极材料及其激光制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于MOF衍生的AEM电解水阳极材料及其激光制备方法与应用，本发明专利技术首先采用机械搅拌法形成ZIF‑67(Co)材料，加入Fe‑Phen后定量地负载在碳纸上，通过直接激光划线技术形成网络状的合金材料，网络状的结构导致更多活性位点的暴露，形成的Co、Fe合金对OER性能具有促进作用，解决了原始MOF材料导电性不佳和电催化活性低的问题；同时，电催化剂和电极一次性复合成型，避免粉体催化剂材料的负载带来的复杂工艺及不利因素；本发明专利技术所制备的材料在电催化测试中过电位高达250mV，具有优异的电催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电解水器件和电解水工艺，具体涉及一种基于mof衍生的氧析出催化剂及其激光快速加热的制备方法与应用。

技术介绍

1、我们迫切需要开发可再生能源，以降低对化石燃料的依赖。氢能一直是公认的最有潜力的绿色能源载体，具有能量密度高、质量轻易运输、释能过程清洁无污染、储量丰富的特点，是工业中化肥生产、石油精炼和加氢的重要原料。通过电催化水分解来生产“绿色氢气”是一种可持续的方法，具有效率高、应用前景十分广的特点。

2、电解水工艺主要有碱性水电解(awe)、质子交换膜(pem)和阴离子交换膜(aem)等。aem凭借其高的制氢效率及其较pem低的成本效益(可采用过渡金属催化剂代替铂族金属催化剂，aem电解中使用的膜较nafion膜更便宜，aem电解可以用不锈钢代替ti作为多孔传输层和双极板)受到人们的广泛关注。aem电解水器件中，电催化剂大大影响着电解水制氢的效率，故设计和制备具有高活性和稳定性的电催化剂对推动电解水发展意义重大。金属有机骨架(mof)材料因其具有高比表面积、可调孔径和明确的金属节点等优势，可以作为良好的前驱体用于合成高效的催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于MOF衍生的AEM电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述基于MOF衍生的AEM电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六水合硝酸钴与2-甲基咪唑的质量比0.58-2.89:0.66-3.29。

3.如权利要求1所述基于MOF衍生的AEM电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六水合硝酸钴溶液的配制方法为：将六水合硝酸钴加入体积比1:1的甲醇和乙醇的混合溶剂中，室温搅拌均匀，即得；六水合硝酸钴溶液的浓度0.02-0.1M；

4.如权利要求1所述基于MOF衍生的AEM电解水阳极材料的制备方...

【技术特征摘要】

1.基于mof衍生的aem电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述基于mof衍生的aem电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六水合硝酸钴与2-甲基咪唑的质量比0.58-2.89:0.66-3.29。

3.如权利要求1所述基于mof衍生的aem电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，六水合硝酸钴溶液的配制方法为：将六水合硝酸钴加入体积比1:1的甲醇和乙醇的混合溶剂中，室温搅拌均匀，即得；六水合硝酸钴溶液的浓度0.02-0.1m；

4.如权利要求1所述基于mof衍生的aem电解水阳极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，操作方法如下：将六水合硝酸钴溶液与2-甲基咪唑溶液同时注入反应容器中，500-800rpm剧烈搅拌30s，室温静置18-24h，悬浮液离心后用乙醇洗涤3次，所得沉淀物即为zif-67。

5.如权利要求1所述基于mof衍生的aem电解水阳极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺，洪雨珂，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：