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专利号: 2023112814315
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电催化小分子活化催化剂的一锅制备法,其特征在于,包括以下步骤:S1制备咔咯配体

将五氟苯甲醛、吡咯、三氟乙酸、2,3‑二氯‑5,6‑二氰基‑1,4‑苯醌加入二氯甲烷中,在常温常压下避光反应10~15min,反应完后分离纯化,得到咔咯配体,结构式如下:S2制备修饰轴向吡啶基团的碳纳米材料

将碳纳米管、4‑氨基吡啶加入盐酸中,超声分散均匀,然后在0~5℃下加入亚硝酸钠水溶液超声分散均匀,再加入铁粉,超声1~1.5h;用过量的稀硫酸去除残留的铁粉,过滤洗涤、干燥,得到修饰轴向吡啶基团的碳纳米材料,结构式如下:S3制备钴咔咯分子工程碳纳米复合材料

将修饰轴向吡啶基团的碳纳米材料、咔咯配体、四水合醋酸钴加入N,N‑二甲基甲酰胺中,超声分散均匀,常温常压下避光搅拌5~10min,得到钴咔咯分子工程碳纳米复合材料,结构式如下:其中,

2.根据权利要求1所述的一种电催化小分子活化催化剂的一锅制备法,其特征在于:S1中五氟苯甲醛、吡咯、三氟乙酸、2,3‑二氯‑5,6‑二氰基‑1,4‑苯醌的摩尔比为1:2~2.4:0.5~1:1.3~1.5。

3.根据权利要求1所述的一种电催化小分子活化催化剂的一锅制备法,其特征在于:S2中4‑氨基吡啶与亚硝酸钠的摩尔比为1:1~1.2,碳纳米管与4‑氨基吡啶的质量比为1:8~

12,铁粉的用量500‑550mg。

4.根据权利要求1所述的一种电催化小分子活化催化剂的一锅制备法,其特征在于:S3中修饰轴向吡啶基团的碳纳米材料、咔咯配体、四水合醋酸钴的质量比为1:1~1.2:1~

1.2。

5.一种如权利要求1‑4任一项所述的一种电催化小分子活化催化剂的一锅制备法制得的钴咔咯分子工程碳纳米复合材料应用于电催化氧还原反应和电催化氧析出反应。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:应用于电催化氧还原反应为将钴咔咯分子工程碳纳米复合材料负载在旋转环盘电极上,在0.1mol/LKOH的氧气饱和溶液中进行电催化氧还原性能测试;用于电催化氧析出反应为将钴咔咯分子工程碳纳米复合材料负载到玻碳电极上,在1.0mol/L KOH溶液中进行电催化氧析出性能测试。