金属基底上原位生长MOF的催化剂及其制备方法和应用

文档序号:26487515发布日期:2021-08-31 17:42阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种金属基底上原位生长mof的催化剂,其特征在于:

该催化剂中金属基底产生的离子与mof配位,使mof材料生长在金属基底上。

2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

s1、将金属源分散在dmf中搅拌均匀,再加入配体,继续搅拌均匀;

s2、在搅拌均匀的混合液中加入预处理后的金属基底,然后置于微波反应釜中进行微波合成反应,反应结束并冷却至室温后,取出mof和金属基底复合材料,洗涤干燥后,得到催化剂。

3.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属基底的预处理步骤为:

将金属基底置于丙酮溶液中超声处理除去表面油污,然后置于盐酸溶液中去除表面氧化物,接着用乙醇清洗干净,最后在真空烘箱中干燥,得到处理过的金属基底。

4.根据权利要求2或3所述的催化剂的制备方法,其特征在于:所述的金属基底为镍泡沫。

5.根据权利要求2或3所述的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中:

mof材料中的金属源与配体的物质的量之比1:0.5~1:5;

和/或;

所述的金属源采用锆盐,所述的锆盐选自氯氧锆、四氯化锆、硝酸锆和硫酸锆中的任一种或多种;

和/或;

所述的配体采用2–氨基对苯二甲酸。

6.根据权利要求2或3所述的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s2中微波合成反应的条件为:

控制微波功率为800~1400w,初始压力为0~35bar,反应温度为80~200℃,反应时间为10~60min。

7.根据权利要求2或3所述的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中:

待配体完全溶解后加入酸性溶液,继续搅拌均匀。

8.根据权利要求1所述的催化剂的应用,其特征在于:

该催化剂作为光阳极材料进行可见光光电氧化nox。

9.根据权利要求8所述的催化剂的应用,其特征在于,该催化剂作为光阳极材料进行可见光光电氧化nox的步骤为:

在反应容器内,将mof/金属基底作为液相电化学电池的光电阳极串联组装,并在在液相电化学电池中放置铂片作为辅助电极和工作电极、饱和ag/agcl电极作为参比电极;向反应容器内通入污染气nox,并提供可见光光源对容器内的催化剂进行光催化;实现对nox的光电催化氧化。

10.根据权利要求9所述的催化剂的应用,其特征在于:

控制污染气的流速为1000~6000sccm;

和/或;

利用波长为420nm氙灯作为光源,对催化剂进行照射;

和/或;

控制对液相电化学电池施加外加偏压。


技术总结
本发明公开了一种金属基底上原位生长MOF的催化剂,该催化剂中金属基底产生的离子与MOF配位,使MOF材料负载在金属基底上。该催化剂的制备方法,包括如下步骤:S1、将金属源分散在DMF中搅拌均匀,再加入配体,继续搅拌均匀;S2、在搅拌均匀的混合液中加入预处理后的金属基底,然后置于微波反应釜中进行微波合成反应,反应结束并冷却至室温后,取出MOF和金属基底复合材料,洗涤干燥后,得到催化剂。本发明利用微波对含有MOF金属源和有机配体的溶液进行快速均匀加热,在酸的调控下,制备得到了金属基底上原位生长的MOF金属基底材料,该复合材料可以充当光阳极的光电催化电极材料,实现在可见光条件下进行光电催化去除NOX。

技术研发人员:张蝶青;李双军;李倩;曹海燕;陈玲珑
受保护的技术使用者:上海师范大学
技术研发日:2021.05.12
技术公布日:2021.08.31
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