一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于共价有机框架材料技术领域，具体涉及一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料、制备方法及其应用。本发明专利技术合成的二维咪唑基共价有机框架材料，通过设计引入强吸电子基团，增加了电化学活性位点，调节COFs的电荷密度提高了其电催化性能；同时OH‑COF特有的高比表面积和均匀分布的孔隙提供了电子和离子的传输通道，使其具有优异的电催化氧还原反应（ORR）性能，且可以实际应用于金属‑空气电池领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于共价有机框架材料，具体涉及一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料、制备方法及其应用。

技术介绍

1、氧还原反应(orr)是燃料电池和金属空气电池等下一代能量存储和转换系统中非常重要的半反应。无金属碳基催化剂具有廉价丰富的来源、高活性、稳定性、大比表面积等优点，在催化orr中引起了相当大的关注，被认为是pt基催化剂的最具潜力的替代材料。目前提升无金属碳基材料催化性能的方法主要有缺陷工程、异质杂原子掺杂、表面修饰等方法。然而，碳基材料的活性中心无法进行精确调控，对其催化活性位点的位置和数量确定仍然是一项重大挑战。因此，开发具有明确而丰富活性位点的无金属催化剂对于orr具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料、制备方法及其应用，为电催化4e-orr的2d cofs材料提供了一种新的设计思路。

2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：

3、一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料，所述共价有机框架本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料，其特征在于，所述共价有机框架材料的结构式如下：

2.权利要求1所述共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，以2,7-二叔丁基芘-4,5,9,10-四酮、乙酸铵和物质A为原料，使用溶剂热法通过一锅三组分Debus-Radziszewski缩合反应制备所述共价有机框架材料OH-COF；所述物质A为5'-(4-甲酰基-3-羟基苯基)-3,3”-二羟基-[1,1':3',1”-三联苯]-4,4”-二甲醛，其结构式如下：

3.如权利要求2所述的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，将2,7-二叔丁基芘-4,5,9,10-四...

【技术特征摘要】

1.一种功能基团修饰的二维咪唑基共价有机框架材料，其特征在于，所述共价有机框架材料的结构式如下：

2.权利要求1所述共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，以2,7-二叔丁基芘-4,5,9,10-四酮、乙酸铵和物质a为原料，使用溶剂热法通过一锅三组分debus-radziszewski缩合反应制备所述共价有机框架材料oh-cof；所述物质a为5'-(4-甲酰基-3-羟基苯基)-3,3”-二羟基-[1,1':3',1”-三联苯]-4,4”-二甲醛，其结构式如下：

3.如权利要求2所述的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，将2,7-二叔丁基芘-4,5,9,10-四酮，乙酸铵和物质a置于反应容器中，加入均三甲苯和二氧六环，充分混合均匀后脱去其中的空气并密封反应，反应物纯化后获得所述共价有机框架材料。

4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪又新，陈梦圆，翟黎鹏，李林波，谷雨辰，苏凤梅，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：