[發明專利]一種MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202210024546.5
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114318369B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張魯華;周志翔;于豐收;張文林;姚通
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C25B1/23
• 分類號: C25B1/23;C25B11/095
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑的制備方法，其特征為該方法包括如下步驟：

（1）將Ti₃AlC₂浸沒入氫氟酸中20-48h，取出后離心、冷凍干燥獲得Ti₃C₂-MXene；然后將其加入到表面終止源溶液中，惰性氣氛下超聲分散3-6h后，再在室溫下攪拌2-48h，之后離心獲取上清液；將上清液進行透析處理3-6h，收集透析液，得到Ti₃C₂-A-MXene量子點溶液；

其中，所述的表面終止源為O源，濃度范圍為0.2-0.5?mol/L；

每50mL表面終止源溶液加入0.1~1.0g的Ti₃C₂-MXene；每50~100mL氫氟酸加1~4gTi₃AlC₂；

所述的Ti₃C₂-A-MXene量子點溶液的濃度為1.0-1.2mg/mL；

所述的Ti₃C₂-A-MXene量子點中，A為表面終止基團，具體為?-OH；

（2）將Ti₃C₂-A-MXene量子點溶液、金屬酞菁分別加入到有機溶劑中進行超聲處理1-4h，再將兩種溶液混合，繼續超聲分散0.2~1.0小時；然后再在室溫下攪拌20-24小時，最后離心、洗滌、冷凍干燥得到負載型復合分子催化劑CoPc-Ti₃C₂A?QDs，即MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑；

其中，?Ti₃C₂-A-MXene量子點與金屬酞菁的投料質量比為1：1；

所述的O源為氫氧化鈉或氫氧化鉀；

所述的金屬酞菁為鈷酞菁；

每30mL金屬酞菁溶液中含有0.5~3mg金屬酞菁；每10mL有機溶劑中加入1-8?mL?Ti₃C₂-A-MXene量子點溶液；所述的金屬酞菁溶液和Ti₃C₂-A-MXene量子點溶液加入的溶劑相同，所述溶劑為N-N,二甲基甲酰胺（DMF）或無水乙醇。

2.如權利要求1所述的MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑的制備方法，其特征為所述的氫氟酸的濃度為35~45wt%；所述的惰性氣體為氬氣或氮氣。

3.如權利要求1所述的MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑的制備方法，其特征為所述透析處理用透析袋，透析袋截留分子量為500?Da-3000?Da。

4.如權利要求1所述的MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑的制備方法，其特征為所述的步驟（1）或（2）中的超聲功率為100W-500W；所述的冷凍干燥溫度為-40℃-?-60℃；真空度為15-20kPa。

5.如權利要求1所述方法制備的MXene量子點負載酞菁分子復合催化劑的用途，其特征為是作為電催化還原CO₂催化材料。