一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料及制备方法及应用技术

技术编号:44964325 阅读:22 留言:0更新日期:2025-04-12 01:35
本发明专利技术提出一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料及制备方法及应用,通过在泡沫镍上生长均匀且形貌清晰的MOFNA,且在不破坏纳米片内部结构的同时在其表面引入铁原子并进行湿化学反应从而形成双金属析氧预催化剂材料,从而提高电催化析氧反应活性,且本发明专利技术方法简单易行、成本低,可以批量生产。与最接近现有技术对比,本发明专利技术材料制备更加简单,原料选择更加广泛,性能更加优异,在高温和长时间测试下也体现了优异的稳定性,适合工业上的大规模应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料,具体涉及一种一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料及制备方法及应用


技术介绍

1、随着全球经济的快速发展对能源的需求日益增加。传统的化石燃料(如煤炭、石油和天然气)在能源供应中占据主导地位,但它们是不可再生资源,还引发了一系列严重的环境问题等。能源危机已成为全球面临的重大挑战之一,迫切需要寻找可持续的清洁能源替代方案。氢能作为一种极具潜力的清洁能源,受到了广泛关注。氢气作为一种清洁能源在能源存储和转换方面具有独特优势,可以应用于燃料电池汽车、分布式发电、储能系统等多个领域,被视为未来能源体系的重要组成部分。然而,氢能的广泛应用面临着一些关键技术难题。例如,在氢气的制备方面,通过水分解制取氢气是一种可持续的方法,但该反应通常需要较高的能量输入且反应速率较慢。高效的催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,从而降低制氢成本。目前,虽然已经有一些催化剂被应用于氢能相关领域,但它们往往存在活性不够高、稳定性差、成本高昂等问题。因此,开发高性能、低成本且稳定的催化剂是推动氢能技术发展和实现氢能广泛应用的关键所在。

2、金本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料,其特征在于:包含有机金属框架纳米阵列,有机金属框架纳米阵列包含泡沫镍基底,泡沫镍基底的表面均匀分布有二元羧酸有机配体和二价过渡金属盐,二元羧酸有机配体通过羧基与二价过渡金属盐中的金属离子配位,形成稳定的的金属有机框架结构;其中二价过渡金属离子通过金属-金属键与铁离子配位。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料,其特征在于:二价过渡金属盐是硝酸钴、醋酸钴、氯化钴、硫酸钴、硝酸镍、醋酸镍、氯化镍、硫酸镍、硝酸铜、醋酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸锰、醋酸锰、氯化锰、硫酸锰、硝酸锌、醋酸锌、氯化锌和硫酸锌中...

【技术特征摘要】

1.一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料,其特征在于:包含有机金属框架纳米阵列,有机金属框架纳米阵列包含泡沫镍基底,泡沫镍基底的表面均匀分布有二元羧酸有机配体和二价过渡金属盐,二元羧酸有机配体通过羧基与二价过渡金属盐中的金属离子配位,形成稳定的的金属有机框架结构;其中二价过渡金属离子通过金属-金属键与铁离子配位。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料,其特征在于:二价过渡金属盐是硝酸钴、醋酸钴、氯化钴、硫酸钴、硝酸镍、醋酸镍、氯化镍、硫酸镍、硝酸铜、醋酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸锰、醋酸锰、氯化锰、硫酸锰、硝酸锌、醋酸锌、氯化锌和硫酸锌中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料,其特征在于:二元羧酸有机配体是2,6-萘二羧酸、1,4-对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、2-羟基对苯二甲酸、2-甲基-1,4-对苯二甲酸、对巯基对苯二甲酸和2,5-二羧基氟苯中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料,其特征在于:泡沫镍基底的形状是长为15毫米、宽为15毫米、高为1.5毫米的长方体。

5.根据权利要求1所述的一种基于金属有机框架的双金属析氧预催化剂材料的制备方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张旺赵勋龙林龙
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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