申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2024-03-04

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118223071A

主分类号：C25B11/095

分类号：C25B11/095;C25B1/04

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明属于电催化材料技术领域，一种具有变构性能的后修饰钴卟啉基金属有机框架电催化剂的制备方法及其应用，其中制备方法，是以具有变构性能的SP作为后修饰配体与PCN‑222Co钴卟啉配体的羧基通过共价键连接制得具有变构性能的后修饰钴卟啉基金属有机框架电催化剂。本发明制备方法简单，原料价格低廉，并能在低浓度的酸性条件下实现非均相体系对电催化分解水产氢，降低了电催化水分解析氢所需的能耗，在动力学上具有一定优势。满足了电催化剂在分子水平上HER的要求，为设计基于金属有机框架MOFs衍生物电催化材料提供了一条途径。

主权项：1.一种具有变构性能的后修饰钴卟啉基金属有机框架电催化剂的制备方法，其特征在于：是以具有变构性能的SP作为后修饰配体与PCN-222Co钴卟啉配体的羧基通过共价键连接制得具有变构性能的后修饰钴卟啉基金属有机框架电催化剂SPX％@PCN-222Co，其合成路线如下：SP+PCN-222Co→SPX％@PCN-222Co；所述后修饰配体SP的分子式为C21H20N2O5，并具有如下A分子结构式， 所述制备方法，具体包括以下步骤：步骤1、将[5,10,15,20-四4-羧基苯基卟啉]-合氯化钴Ⅲ、四氯化锆及苯甲酸按照1:1～2:45～55的质量比和2～6mLN,N-二乙基甲酰胺，加入到5～15mL安瓿瓶中，经超声助溶后，密封入带有聚四氟内衬的水热反应釜中，并置于烘箱中加热24～60h，温度控制在60～150℃，冷却至室温后，加入N,N-二甲基甲酰胺漂洗、离心，重复1～3次直至上清液无色，得到深棕色针状晶体PCN-222Co；步骤2、将步骤1制得的深棕色针状晶体PCN-222Co转移至盛有100～200mLN,N-二甲基甲酰胺的三口烧瓶中，并向烧瓶中缓慢加入5～10mL，浓度为8～10molL盐酸溶液，在90～120℃条件下均匀搅拌6～24h；趁热过滤后，分别用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮依次漂洗深棕色针状晶体，然后再用100～300mL丙酮浸泡6～24h；样品过滤后，在90～150℃下真空干燥2～8h，冷却至室温，得到活化后的晶体母体框架PCN-222Co，封存于干燥器中备用；步骤3、将2,3,3-三甲基吲哚与3-溴丙酸按质量比1:1～2溶解到25～50mL的超干乙腈中，将混合物在60～90℃下回流8～16h后，反应完成后，减压除去乙腈，然后，残留物用乙醚15～30mL洗涤1～3次，去除未反应的原料，用二氯甲烷丙酮对粗品进行重结晶，得到浅粉色粉末固体，将2-羟基-5-硝基苯甲醛与浅粉色粉末固体按1：1～2质量比再与1～2mL三乙胺溶解于50～100mL乙醇中，以上混合物在黑暗中回流4～6h后，在70～100℃下回流1～3h，反应完成后，将混合物冷却至室温，过滤，用乙醇洗涤，经室温干燥后得到深绿色粉末固体，即后修饰配体SP；步骤4、取步骤2制得活化后的晶体母体框架PCN-222Co分散于5～10mL超纯水中，取步骤3制得的后修饰配体SP与活化后的晶体母体框架PCN-222Co按摩尔比为1～4：1充分溶解于1～5mL乙醇中，将以上二者转移至25～50mL的锥形瓶中，超声助溶15～30min后，在室温下搅拌12～24h，置于冰箱中放置48～72h，反应结束后，减压过滤，用水和乙醇洗涤样品、去除附着样品表面的后修饰配体SP，最后，在室温下真空干燥，得到深红棕色针状晶体，即目标材料SPX％@PCN-222Co。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连理工大学 具有变构性能的后修饰钴卟啉基金属有机框架电催化剂的制备方法及其应用

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