[發明專利]一種銅基MOF催化劑及碳包覆銅基MOF催化劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202111300141.1
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN113913865B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 孟祥桐;杜亞東;邱介山;汪珍
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C25B11/095
• 分類號: C25B11/095;C25B3/07;C25B3/26
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 楊秋妹

1.一種碳包覆銅基MOF催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(5.1)取硫化Cu-MOF分散于去離子水中，超聲處理1.5h后加入鹽酸多巴胺和三羥甲基氨基甲烷，室溫攪拌反應24h，反應完畢后離心，去離子水和乙醇洗滌后80℃真空干燥8-12h，得復合材料；

(5.2)將步驟(5.1)制得的復合材料置于剛玉舟中放入管式爐中央，預通氬氣30min排除管內空氣，之后在氬氣氣氛下900℃碳化1h，冷卻至室溫制得碳包覆硫化銅復合物，即為碳包覆銅基MOF催化劑；

所述硫化Cu-MOF通過以下方法制得：

(1)將銅源溶于去離子水中，超聲10min，形成溶液A；將配體分散于無水乙醇中，超聲10～15min形成溶液B；將溶液A、B混合均勻超聲15min后加入聚乙烯吡咯烷酮，超聲30min后轉移至高壓反應釜內，100～160℃水熱反應8～16h，離心、乙醇洗滌，70℃干燥24h得Cu-MOF；

(2)將步驟(1)制得的Cu-MOF和硫代乙酰胺分散于乙醇溶液中，超聲處理5min后于30～50℃水浴中處理1～6h，反應完畢后離心，乙醇洗滌并浸泡24h后離心，70℃下干燥24h，得硫化Cu-MOF；

步驟(1)中所述的銅源、所述配體、所述聚乙烯吡咯烷酮的質量比為(1～1.5)：(0.5～1.0)：0.36；

步驟(2)中所述的Cu-MOF和硫代乙酰胺的質量比為(0.3～1.0)：(0.5～1.0)；

步驟(1)中所述的銅源為三水合硝酸銅或醋酸銅，所述的配體為均苯三甲酸。

2.根據權利要求1所述的一種碳包覆銅基MOF催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(5.1)中硫化Cu-MOF、鹽酸多巴胺、三羥甲基氨基甲烷的質量比為1：(1-3)：(1-3)，其中鹽酸多巴胺和三羥甲基氨基甲烷等質量。

3.根據權利要求1所述的一種碳包覆銅基MOF催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(5.2)中管式爐碳化升溫速率為2～5℃/min。

4.一種如權利要求1所述的方法制得的碳包覆銅基MOF催化劑在電催化二氧化碳還原反應中的應用。