[發明專利]一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210104500.4
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114447348B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 陳峻峰;楊佳琪;劉彥彥;王仁君;楊月偉;王雪梅;楊道鑫;吳軼群;趙永越;魏慶營;王永樂
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90;H01M8/16
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 王翠翠

1.一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一：2g氟化鋰加入至裝有20mL?9?mol·L^-1?HCl?的燒杯中，超聲10min形成透明刻蝕溶液；將2g?Ti₃AlC₂緩慢加入刻蝕溶液中，接著在恒溫磁力攪拌下反應24h，隨后用蒸餾水離心洗滌數次，每次離心10min，直至上清液pH為6，真空干燥得到Ti₃AlC₂粉末；

步驟二：36.00?mg,?0.27mmol對苯二甲醛和60.00?mg，0.16?mmol四-(4-氨基苯基)甲烷被溶解在無水的3.00?mL?1,4-二氧六環中；在劇烈攪拌下，3.00?M的醋酸水溶液加入上述混合物中，得到COF-300母液；544.00?mg，4.00?mmol氯化鋅、492.00?mg，6.00?mmol?2-甲基咪唑、288.00?mg，4.23?mmol甲酸鈉和41.00?mL甲醇混合制備ZIF-8母液；

步驟三：上述步驟二中的COF-300母液與ZIF-8母液被全部混合，然后將Ti₃AlC₂粉末加入進混合溶液中，攪拌均勻靜置，隨后用蒸餾水離心洗滌數次，每次離心10?min，取沉淀物，干燥收集，即制得COF-300/ZIF-8@Ti₃AlC₂粉末。

2.根據權利要求1所述的一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑的制備方法，其特征在于：步驟一中所述恒溫磁力攪拌的溫度為40?℃。

3.根據權利要求1所述的一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑的制備方法，其特征在于：步驟一中所述的離心的轉速為3500r·min^-1。

4.根據權利要求1所述的一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑的制備方法，其特征在于：步驟二中所述3.00?M的醋酸水溶液加入量為0.60?mL。

5.根據權利要求1所述的一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑的制備方法，其特征在于：步驟三中所述加入的Ti₃AlC₂粉末的量為1g。

6.根據權利要求1所述的一種金屬/共價有機骨架化合物聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑的制備方法，其特征在于：步驟三中所述的離心的轉速為3500?r·min^-1。

7.一種權利要求1-6任一項所述的制備方法制備的金屬有機骨架化合物ZIF-8/共價有機骨架化合物COF-300聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑。

8.一種權利要求7所述的金屬有機骨架化合物ZIF-8/共價有機骨架化合物COF-300聯合鈦碳化鋁的氧還原催化劑在微生物燃料電池中的應用。