【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于清潔可持續(xù)新型能源制備應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種銀摻雜的mof衍生催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著工業(yè)化的進(jìn)展和人類(lèi)活動(dòng)的增加，大氣中二氧化碳(co2)的濃度不斷升高，引發(fā)了全球變暖的問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，國(guó)際社會(huì)開(kāi)始致力于減少co2的排放，并探索co2還原技術(shù)，以期降低環(huán)境中的co2濃度，并將co2轉(zhuǎn)化為可利用的再生能源。自二十世紀(jì)六十年代開(kāi)始，越來(lái)越多的科學(xué)家致力于發(fā)現(xiàn)電化學(xué)二氧化碳還原的催化劑并將其改性，使之有更高的二氧化碳轉(zhuǎn)換效率和更好的單一產(chǎn)物選擇性。傳統(tǒng)的電催化陰極材料例如金屬類(lèi)的銅，銀，金以及其氧化物等，這些材料雖然具有能進(jìn)行co2還原的可能，但是仍具有一定的缺點(diǎn)，如難產(chǎn)生更長(zhǎng)碳鏈的還原產(chǎn)物，產(chǎn)物選擇性不佳等。
2、發(fā)展迄今,有機(jī)金屬框架化合物(mof)已有多種成熟的合成體系。但是mof普遍較低的電導(dǎo)率和在電催化反應(yīng)過(guò)程中的低穩(wěn)定性極大地限制了mof在電催化co2還原反應(yīng)中的研究應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種銀摻雜的mof衍生催化劑的制備方法，該銀摻雜的mof衍生催化劑復(fù)合材料通過(guò)重構(gòu)高活性的銅界面，利用銅基mof材料制備銀摻雜的mof衍生催化劑實(shí)現(xiàn)了co2的高效電還原。這種方法展示了mof在重構(gòu)高活性銅界面方面的潛力，為co2的高效轉(zhuǎn)化提供了新的途徑。并且，第二金屬元素的引入(例如，銀(ag)、金(au)和鈀(pd))使得銅基催化劑能夠在較低的過(guò)電勢(shì)下以高選擇性的方式將co2轉(zhuǎn)化為co。然后得到的co溢出到附近的
2、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案在于提供一種銀摻雜的mof衍生催化劑的制備方法，包括以下步驟：
3、1)制備銅基有機(jī)金屬框架化合物；
4、2)將銅基有機(jī)金屬框架化合物加熱獲得以銅基有機(jī)金屬框架化合物為基礎(chǔ)的mof衍生催化劑；
5、3)制備銀摻雜的mof衍生催化劑；
6、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，制備銅基有機(jī)金屬框架化合物包括以下步驟：
7、(1)在250ml燒杯中加入無(wú)水乙醇和二甲基甲酰胺(dmf)(比例為1：1)，然后往里加入4.0g均苯三甲酸，攪拌至透明溶液。
8、(2)將稱(chēng)量好的8.0g聚乙烯吡咯烷酮加入步驟1中的透明溶液，相同轉(zhuǎn)速攪拌10min，之后超聲，成為透明溶液。
9、(3)另取250ml燒杯加入去離子水，之后加入銅鹽，配成0.8m銅離子溶液，攪拌至藍(lán)色透明溶液。
10、(4)將步驟2所得透明溶液用滴管滴加到步驟3藍(lán)色透明溶液中，攪拌10min。
11、(5)將步驟4所得的藍(lán)色溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，100℃下水熱6h。
12、(6)將步驟5所得的藍(lán)色懸濁液離心，去掉上清液，留下藍(lán)色沉淀。用dmf，無(wú)水乙醇，去離子水分別清洗離心三次。
13、(7)將離心清洗好得到的藍(lán)色沉淀放入60℃的真空干燥中烘干，得到銅基有機(jī)金屬框架化合物(hkust-1)。
14、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，將銅基有機(jī)金屬框架化合物(hkust-1)加熱的具體操作如下：取8g?hkust-1放入干凈瓷舟中，再放入管式爐中通入氫氬混合氣1h之后，以5℃/min的升溫速度加熱至300℃，保溫1h獲得以hkust-1為基礎(chǔ)的mof衍生催化劑。
15、進(jìn)一步地，在本專(zhuān)利技術(shù)的一些實(shí)施例中，制備銀摻雜的mof衍生催化劑的具體操作方法如下：取60ml燒杯加入去離子水和mof衍生催化劑，超聲后在co氣氛下攪拌30min，之后加入銀鹽，繼續(xù)攪拌30min。將摻雜銀之后的mof衍生催化劑進(jìn)行離心，重復(fù)離心操作三次后，放入60℃的真空干燥箱中烘干以獲得銀摻雜的mof衍生催化劑。
16、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果：合成了一種銀摻雜的mof衍生催化劑，并將其用作電化學(xué)催化二氧化碳還原的陰極。在催化活性方面，由于銅和銀之間的協(xié)同作用，銀元素的引入有利于提高催化劑表面的co濃度，而這些co轉(zhuǎn)移到附近的銅位點(diǎn)時(shí)會(huì)由于銅對(duì)co的強(qiáng)烈吸附增加c-c耦聯(lián)的可能性，從而提高了c2+產(chǎn)物，即二氧化碳還原里兩個(gè)碳原子以上的還原產(chǎn)物的產(chǎn)率。
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1.一種銀摻雜的MOF衍生催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1所述制備銅基有機(jī)金屬框架化合物包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述烘干指在60℃的真空干燥箱中烘干。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2所述將銅基有機(jī)金屬框架化合物加熱的方法為保護(hù)氣氛下管式爐中300℃保溫1h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3所述制備銀摻雜的MOF衍生催化劑的方法如下：將MOF衍生催化劑和去離子水超聲，隨后在CO氣氛下攪拌30min，加入銀鹽，繼續(xù)攪拌30min。
6.一種如權(quán)利要求1所述制備方法制備的銀摻雜的MOF衍生催化劑。
7.一種如權(quán)利要求6所述的銀摻雜的MOF衍生催化劑作為電催化二氧化碳還原陰極的應(yīng)用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種銀摻雜的mof衍生催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1所述制備銅基有機(jī)金屬框架化合物包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述烘干指在60℃的真空干燥箱中烘干。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2所述將銅基有機(jī)金屬框架化合物加熱的方法為保護(hù)氣氛下管式爐中...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔小強(qiáng)，劉林，范錦昌，張雷，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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