一种COF-Cu/Cu2O纳米团簇复合材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于电催化技术领域，公开了一种COF‑Cu/Cu<subgt;2</subgt;O纳米团簇复合材料的制备方法及其应用。所述复合材料具有片层堆叠状微观形貌，包括纳米片状2D‑COF基体和均匀负载在基体表面的Cu/Cu<subgt;2</subgt;O纳米团簇，该材料的制备方法如下：(1)利用微波‑超声溶剂热法与超声剥离法制备2D‑COF纳米片；(2)利用电化学沉积法制备负载在2D‑COF纳米片上的Cu/Cu<subgt;2</subgt;O纳米团簇，得到目标复合材料。该复合材料具有高产率、高产物选择性、高结晶度。具有稳定的框架结构，有利于在不同环境下保持材料稳定性。分散的金属位点有利于电荷转移，在电催化CO<subgt;2</subgt;转化方面表现出较好的催化性能。并且该制备方法较为简单、可操作性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化，涉及一种复合催化剂材料及其制备方法和应用，尤其涉及一种cof-cu/cu2o纳米团簇复合材料的制备方法及其电化学催化co2还原领域应用。

技术介绍

1、工业革命以来，随着人为过量排放co2造成的气候变化、全球变暖及各种生态问题的日益严峻。如何实现co2气体的总量控制、实现co2的资源化回收再利用已成为近年来人们关注和研究的热点。近年来，研究者已经开发了多种co2转化的方法。目前最主流的方法有co2电催化还原法、co2光催化还原法、co2生物化学还原方法、co2热催化还原方法。其中co2电催化还原方法由于具有较强的普适性、对外界环境要求相对较低、拥有较高的产率及条件可控的优势逐渐进入主流视野。

2、目前，电催化co2还原主要的研究方向集中在电催化还原设备及工艺和电催化还原剂材料两个方面。针对co2电催化还原剂，高活性、高选择性以及稳定性是优异电催化还原剂的关键条件。cofs(共价有机框架材料)由于其多孔性、高比表面积、结构可调及出色的稳定性从而广泛应用于催化、气体吸附、能量储存及转化等领域。但纯cofs非金属催化剂导电性相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种COF-Cu/Cu2O纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.如权利要求1所述的COF-Cu/Cu2O纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯六盐酸盐、对苯醌、二甲基甲酰胺DMF和甲酸溶液的用量比例为0.16mmol：0.48mmol：10mL：2mL；其中，甲酸溶液的浓度为5M。

3.如权利要求1所述的COF-Cu/Cu2O纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的惰性气体为高纯氮气；反应温度设置为120-150℃；微波功率设置为100-400w；反应时间4-8h...

【技术特征摘要】

1.一种cof-cu/cu2o纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.如权利要求1所述的cof-cu/cu2o纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯六盐酸盐、对苯醌、二甲基甲酰胺dmf和甲酸溶液的用量比例为0.16mmol：0.48mmol：10ml：2ml；其中，甲酸溶液的浓度为5m。

3.如权利要求1所述的cof-cu/cu2o纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的惰性气体为高纯氮气；反应温度设置为120-150℃；微波功率设置为100-400w；反应时间4-8h；超声时间设置为1-3s间隔1s。

4.如权利要求1所述的cof-cu/cu2o纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述洗涤次数分别为超纯水洗涤3-5次，甲醇洗涤3-5次；所述分离方式采用离心或抽滤，抽滤滤膜选用0.22μm有机系nafion膜；

5.如权利要求1所述的cof-cu/cu2o纳米团簇复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述乙醇和异丙醇混合溶剂中，2d cof纳米片的浓度为0.5-1mg/ml；并且，乙醇和异丙醇混合溶剂中，乙醇和异丙醇的体积比例为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁爱华，邰鑫，刘娟，孟春凤，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：