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Cr-NiFe MOF/纤维素气凝胶复合材料的制备方法及其应用 

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申请/专利权人:西北大学

摘要:本发明公开了一种普适性合成MOFs纤维素气凝胶复合电极材料的方法及其电催化析氧的应用,属于电催化功能材料制备工艺技术领域。具体公开了一种Cr‑NiFeMOF纤维素气凝胶电极材料的制备方法,包括以下步骤,将Cr源、Ni源和Fe源溶于去离子水并加入到含有对苯二甲酸的N,N二甲基甲酰胺的溶液中,搅拌均匀后转移至特氟龙反应釜中,160℃下反应24h得到Cr‑NiFeMOF;随后将得到的Cr‑NiFeMOF粉末分散在羧甲基纤维素溶液中,加入一定量的丙酮,在80℃下混合均匀后进行液氮冷冻,随后进行48h的冷冻干燥,可以得到Cr‑NiFeMOF纤维素气凝胶复合材料。该复合电极材料在用作电催化析氧材料时,表现出优越的活性和极高的稳定性。特别是,在10mA·cm‑2时表现出235mV的低过电位,tafel斜率为53.7mV·dec‑1,稳定性超过210h,是目前催化性能最好的气凝胶复合材料之一,在催化和能源转换领域有较好应用前景。

主权项:1.Cr-NiFeMOF纤维素气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、羧甲基纤维素溶液的制备:将羧甲基纤维素和NaOH溶解于去离子水中搅拌均匀,得到一定浓度的羧甲基纤维素溶液;S2、Cr-NiFeMOF材料的制备:S2.1、将NiNO32·6H2O,FeNO33·9H2O和CrNO33·9H2O溶于去离子水中搅拌记为溶液A;S2.2、将对苯二甲酸溶于有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺中搅拌均匀,记为溶液B;S2.3、将溶液A滴加到溶液B中,继续搅拌一段时间后转移到水热釜中进行水热反应;S2.4待定反应冷却至室温后,多次洗涤后干燥过夜得到Cr-NiFeMOF;S3、Cr-NiFeMOF纤维素气凝胶电极材料的制备:将得到的Cr-NiFeMOF粉末分散在羧甲基纤维素溶液中,加入一定量的丙酮,在一定温度下混合均匀,充分反应后进行液氮冷冻,随后进行冷冻干燥,得到Cr-NiFeMOF纤维素气凝胶复合材料。

全文数据:

权利要求:

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