[發明專利]一種雙金屬氫氧化物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210351748.0
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114653374B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 張曉偉;王鵬;趙智勇;韓夢夷;刁雪梅;唐雪;陳曉;王戈
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;B01J35/00;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/03;C01B32/40
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 霍苗

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種雙金屬氫氧化物及其制備方法和應用。本發明提供了一種雙金屬氫氧化物的制備方法，包括以下步驟：將第一金屬鹽、甲基取代咪唑和極性溶劑進行第一混合，經老化反應，得到金屬有機框架前驅體；將所述金屬有機框架前驅體、第二金屬鹽和極性有機溶劑進行第二混合，經溶劑熱反應，得到所述雙金屬氫氧化物。本發明以制備得到的金屬有機框架前驅體作為模板，在所述金屬有機框架前驅體的表面通過原位生長的方式制備得到雙金屬氫氧化物，能夠有效避免雙金屬氫氧化物的堆積，提高催化活性。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種雙金屬氫氧化物及其制備方法和應用。

背景技術

隨著化石資源的消耗和汽車尾氣排放量的增加，大氣中二氧化碳的排放量日益增加，隨之帶來了一系列的環境問題。因此，將二氧化碳轉化成有用的化學品，具有重要的研究意義。

光催化二氧化碳還原是在太陽光的作用下將二氧化碳轉變為高附加值的碳氫燃料，能夠很好的實現碳的循環利用。

雙金屬氫氧化物作為一種二維材料，具有豐富的活性位點以及合適的能帶結構，是目前光催化二氧化碳還原中主要的催化劑，但是作為二維材料來說，雙金屬氫氧化物容易出現堆積，對可見光的吸收能力減弱，進而使得催化活性降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙金屬氫氧化物的制備方法，本發明提供的制備方法得到的雙金屬氫氧化物能夠有效避免堆積的發生，提高雙金屬氫氧化物的催化活性。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明提供了一種雙金屬氫氧化物的制備方法，包括以下步驟：

將第一金屬鹽、甲基取代咪唑和極性溶劑進行第一混合，經老化反應，得到金屬有機框架前驅體；

將所述金屬有機框架前驅體、第二金屬鹽和極性有機溶劑進行第二混合，經溶劑熱反應，得到所述雙金屬氫氧化物。

優選的，所述第一金屬鹽包括鈷鹽和/或鋅鹽；

所述甲基取代咪唑包括1,2-二甲基咪唑和/或2-甲基咪唑；

所述極性溶劑包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇和N,N-二甲基甲酰胺中的一種或幾種。

優選的，所述第一金屬鹽的金屬離子和甲基取代咪唑的摩爾比為1：1～10。

優選的，所述老化反應的溫度為15～60℃，時間為4～48h。

優選的，所述第二金屬鹽包括鎳鹽、鐵鹽、鈷鹽和銅鹽中的一種或幾種；

所述極性有機溶劑包括甲醇、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺中的一種或幾種。

優選的，所述金屬有機框架前驅體和第二金屬鹽的質量比為1：1～10。

優選的，所述溶劑熱反應的溫度為60～90℃，時間為0.5～3h。

本發明還提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的雙金屬氫氧化物，所述雙金屬氫氧化物為由納米片組裝而成的三維多孔的空心結構。

優選的，所述雙金屬氫氧化物的粒徑為0.1～5μm；

所述納米片的厚度為1～30nm。

本發明還提供了上述技術方案所述的雙金屬氫氧化物在光催化二氧化碳還原中的應用。