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专利号: 2019104303519
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

1)取苯腈类化合物和吡啶衍生物溶于第一有机溶剂中,常温搅拌充分溶解得到分散液,然后将分散液置于圆底烧瓶中,并加入强酸作为反应的催化剂,油浴条件下加热回流反应,反应结束后,将反应液冷却至室温;

2)将步骤1)冷却后的反应液倒入超纯水中,加碱调节pH至中性,然后进行抽滤,滤渣依次用第二有机溶剂、超纯水和乙醇清洗,最后真空干燥获得缺陷型共价三嗪框架载体粉末;

3)将步骤2)所得缺陷型共价三嗪框架载体粉末、氰基衍生物和钌金属盐一并放入研钵中,并在研钵中加入适量无水乙醇,无水乙醇将研钵中的固体混合物进行表面浸润,均匀研磨直至乙醇完全挥发,然后将研钵置于真空干燥箱内干燥过夜;

4)步骤3)干燥结束后,将研钵中的固体混合物转移至坩埚中,然后将坩埚放置于管式炉内,于惰性气体保护下进行高温煅烧,最后取出煅烧后的产物并用超纯水洗涤,再在40‑

100℃下真空干燥,即得所述缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂;

步骤1)中,苯腈类化合物为对苯二腈、苯甲腈或间苯二甲腈;吡啶衍生物为2,6‑吡啶二甲腈、联苯吡啶或3‑甲基吡啶;

步骤3)中,氰基衍生物为氰基胍、三聚氰胺或双氰胺。

2.如权利要求1所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中的第一有机溶剂和步骤2)中的第二有机溶剂各自独立地选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇或N,N‑二甲基甲酰胺;步骤1)中,强酸为三氟甲磺酸、浓盐酸、浓硫酸或浓硝酸。

3.如权利要求1所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中,加热回流反应的温度为40‑100℃,加热回流反应的时间为20‑40h;步骤

2)中,调节pH加入的碱为氨水,所述氨水的浓度为0.1‑1mol/L。

4.如权利要求1所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于步骤3)中,钌金属盐为亚硝酰基硝酸钌、三氯化钌、乙酰丙酮钌或十二羰基三钌。

5.如权利要求1所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中,苯腈类化合物、吡啶衍生物和强酸的摩尔比为1 : 0.5 1.5 : 8 12。

~ ~

6.如权利要求5所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于苯腈类化合物、吡啶衍生物和强酸的摩尔比为1 : 1 : 10。

7.如权利要求1所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于步骤3)中,缺陷型共价三嗪框架载体粉末、氰基衍生物和钌金属盐三者的质量比为2 42 : 2 42 : 1;步骤4)中,高温煅烧的温度为800 950℃,高温煅烧的时间为1 3h。

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8.如权利要求7所述的一种缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂的制备方法,其特征在于步骤3)中,缺陷型共价三嗪框架载体粉末、氰基衍生物和钌金属盐三者的质量比为42 : 2 : 1;步骤4)中,高温煅烧的温度为900℃,高温煅烧的时间为2h。

9.如权利要求1 8任意一项所述的方法制备的缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化~

剂。

10.如权利要求9所述的缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂在电催化析氢反应中的应用。

11.如权利要求10所述的应用,其特征在于采用两电极体系测试装置,以碳棒为对电极,所述缺陷型共价三嗪框架材料衍生材料催化剂为工作电极,以无机碱水溶液为电解液,进行电催化析氢反应。