1.本發明涉及金屬有機框架材料技術領域,具體涉及一種新結構金屬有機框架材料、其衍生的金屬氮碳催化劑及其制備方法與應用。
背景技術:
2.金屬有機框架(mof)材料是近二十年來發展迅速的一種配位聚合物,具有三維的孔道結構,一般以金屬離子為鏈接點、有機配體支撐構成空間三維延伸的新型多孔材料。其本身及由金屬有機框架衍生的碳復合材料,在催化、儲能和分離中都具有廣泛應用。因而開發具有新穎晶體結構的mof材料對于豐富mof家族及開發其衍生新材料均具有重要意義。
3.近年來,金屬空氣電池及燃料電池的陰極氧還原反應由于其重要性得到了大量研究,而金屬氮碳材料是具有優異氧還原性能的非貴金屬催化劑。其中由金屬有機框架材料煅燒衍生制備金屬氮碳材料是一種廣泛被研究人員青睞的制備方法。因為金屬有機框架具有大的比表面積、優異的孔道結構、豐富的金屬位點等結構優勢,因而煅燒衍生的金屬氮碳材料往往會繼承其優勢而具有大的比表面積以及優異的孔道傳質結構。但在金屬氮碳材料中獲得高密度且均勻分布的金屬顆粒卻是一項挑戰,如常用的mof前驅體zif
?
67,大量研究人員將其煅燒獲得鈷氮碳催化劑,但由于zif
?
67中co
?
co鍵長較短,煅燒過程中容易團聚,獲得的往往是顆粒較大且分布不均勻的金屬氮碳材料。金屬顆粒的密度對于催化劑活性具有巨大影響,在實際的金屬空氣電池電極或燃料電池膜電極中,往往載量越少,催化劑的催化層就越薄,傳質將越好,因而在相同的載量下,具有高密度且均勻分布活性位點的催化劑將形成更薄的催化層,其性能也越好。而煅燒的前體mof結構中金屬位點的距離以及配體種類等結構特征往往決定其衍生材料的結構以及形貌特點。因而獲得新結構的mof材料以及獲得衍生高密度金屬顆粒位點的金屬氮碳催化劑對于金屬空氣電池及燃料電池中的氧還原反應具有重要意義。
技術實現要素:
4.本發明的目的是提供一種新結構金屬有機框架材料、其衍生的金屬氮碳催化劑及其制備方法與應用。
5.本發明為實現目的,采用如下技術方案:
6.本發明首先公開了一種新結構金屬有機框架材料,其特點在于:所述金屬有機框架材料的化學式為:m(c6h7no6)(h2o),簡稱m
?
nta,其中m為ni、co或nico。
7.進一步地,所述金屬有機框架材料的晶胞參數為α=β=90
°
、γ=120
°
。
8.進一步地,
聲明:
“新結構金屬有機框架材料、其衍生的金屬氮碳催化劑及其制備方法與應用” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)