CN115779902B - 一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115779902B CN115779902B CN202211416493.8A CN202211416493A CN115779902B CN 115779902 B CN115779902 B CN 115779902B CN 202211416493 A CN202211416493 A CN 202211416493A CN 115779902 B CN115779902 B CN 115779902B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphite alkyne
- honeycomb
- copper
- cuprous
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 119
- -1 graphite alkyne Chemical class 0.000 title claims abstract description 89
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 86
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 79
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 39
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 21
- RFKZUAOAYVHBOY-UHFFFAOYSA-M copper(1+);acetate Chemical compound [Cu+].CC([O-])=O RFKZUAOAYVHBOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- WIVXEZIMDUGYRW-UHFFFAOYSA-L copper(i) sulfate Chemical compound [Cu+].[Cu+].[O-]S([O-])(=O)=O WIVXEZIMDUGYRW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 claims description 6
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 claims description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- SXTLQDJHRPXDSB-UHFFFAOYSA-N copper;dinitrate;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O SXTLQDJHRPXDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000864 Auger spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法，属于材料技术领域。该单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，单原子铜锚定在石墨炔@蜂窝载体上，所述单原子铜的价态为+2价。本发明还提出一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，包括以下步骤：将石墨炔@蜂窝载体浸渍在铜盐溶液中得到所述单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料。该复合材料具有优异的催化性能，且为整体式催化剂，机械稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法。
背景技术
铜在自然界储量丰富、价格低廉、对环境友好且呈现多种价态，具有一些独特的物理和化学特性。Cu是位于元素周期表第三周期IB族的过渡金属，外层电子排布式为3d104s1，由于这种价电子构型易失去电子，其存在的常见价态主要为+1，+2价。在微纳米尺度合理的控制铜的电子态一直是巨大挑战。引入表面过剩电子可以阻止金属铜(0)的氧化，且可以在空气中维持数月不发生氧化，这很好的保持了铜的金属性，将在半导体及光电领域取代贵金属金和银；稳定的Cu(I)不仅可以增强反应CO的吸附，而且可以活化叠氮化物，这有效的改善了CO氧化性能和关键药物分子的合成；而稳定的Cu(II)可以增强过硫酸盐的活化,此外，在CO2的电化学还原中Cu(II)被认为是催化CO2生成高附加值的C2+产物的主要活性位点。然而，在Cu(II)基催化剂中实现Cu(II)的高稳定性还存在巨大挑战。
碳材料由于价格低廉、导电性良好以及出色的化学和热稳定性等优势被广泛作为单原子催化剂的载体。碳的同素异形体呈现多种碳的杂化态(sp、sp2和sp3),如石墨烯(sp2)、碳纳米管(sp2)和无定形碳(sp3)等。石墨炔(graphdiyne,GDY)不仅具有易调节的电子结构，且与传统sp2杂化碳材料相比，独特的sp杂化碳可以作为金属单原子锚定位点。整体式催化剂具有一定的机械强度，在使用过程中使其不破碎或粉化，同时催化剂磨耗少、床层压降低、几何比表面积高，较高的传质效率成功实现了催化剂与反应器的融合，更适用于实际的工业应用中。如何获得新的具有催化性能优异的整体式催化剂是现有技术的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法，解决现有技术中如何获得新的机械稳定性好的整体式催化剂的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，单原子铜锚定在石墨炔@蜂窝载体上，所述单原子铜的价态为+2价。
进一步地，所述石墨炔@蜂窝载体包括石墨炔层和蜂窝载体层，所述石墨炔层位于所述蜂窝载体层的上表面，所述单原子铜锚定于所述石墨炔的炔键位点上；所述蜂窝载体层优选为碳布，金属泡沫，金属网或者活性炭。
进一步地，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝载体和石墨炔单体加入至亚铜盐氯仿溶液反应得到；所述亚铜盐氯仿溶液中的亚铜盐为醋酸亚铜、碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碳酸亚铜和硫酸亚铜中的一种或者多种。
此外，本发明还提出一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，包括以下步骤：将石墨炔@蜂窝载体浸渍在铜盐溶液中得到所述单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料。
进一步地，所述铜盐溶液为硝酸铜溶液。
进一步地，所述浸渍的时间为4-8h。
进一步地，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝载体和石墨炔单体加入至亚铜盐氯仿溶液反应得到。
进一步地，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝载体加入至亚铜盐氯仿溶液中，之后加入石墨炔单体反应得到所述石墨炔@蜂窝载体。
进一步地，将蜂窝载体加入至亚铜盐氯仿溶液中的反应时间为2-4h；所述亚铜盐氯仿溶液中的亚铜盐为醋酸亚铜、碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碳酸亚铜和硫酸亚铜中的一种或者多种。
进一步地，之后加入石墨炔单体反应的时间为3-4天。
进一步地，将蜂窝活性炭载体加入至亚铜盐氯仿溶液中之后，还包括继续加入四甲基乙二胺溶液。四甲基乙二胺溶液可以跟亚铜离子形成配合物，有助于石墨炔单体的偶联反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明提出一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，单原子铜锚定在石墨炔@蜂窝载体上，所述单原子铜的价态为+2价，该新的复合材料为整体式催化剂，机械稳定性好。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法的反应原理示意图。
图2为实施例1的空白蜂窝活性炭扫描电镜图；
图3为实施例1制备的石墨炔@蜂窝载体复合材料的扫描电镜图；
图4为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的高倍扫描电镜图；
图5为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的元素分布图；
图6为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的拉曼图；
图7为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的XPS Cu2p图谱；
图8为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的Cu LMM俄歇图谱；
图9为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的XPS O1s图谱；
图10为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的XRD图谱。
图11为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的机械稳定性图。
图12为实施例1制备的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的一氧化碳氧化稳定性图。
具体实施方式
本具体实施方式提供一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，单原子铜锚定在石墨炔@蜂窝载体上，所述单原子铜的价态为+2价；所述石墨炔@蜂窝载体包括石墨炔层和蜂窝载体层，所述石墨炔层位于所述蜂窝载体层的上表面，所述单原子铜锚定于所述石墨炔的炔键位点上；所述蜂窝载体层优选为碳布，金属泡沫，金属网或者活性炭。
在某些实施例中，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝载体和石墨炔单体加入至亚铜盐氯仿溶液反应得到。
此外，本具体实施方式还提出一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将蜂窝载体和石墨炔单体加入至亚铜盐氯仿溶液反应得到，优选地，先将蜂窝载体加入至亚铜盐氯仿溶液中反应2-4h，之后加入石墨炔单体反应3-4天得到所述石墨炔@蜂窝载体；所述亚铜盐氯仿溶液中的亚铜盐为醋酸亚铜、碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碳酸亚铜和硫酸亚铜中的一种或者多种；
将石墨炔@蜂窝载体浸渍在铜盐溶液中4-8h得到所述单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料；所述铜盐溶液为硝酸铜溶液。
本发明可在室温下进行，条件温和，且无需惰性气体保护，可大量制备该复合材料；结合图1，蜂窝活性炭吸附亚铜离子，有利于石墨炔单体在其表面发生偶联反应，保证石墨炔在整体式蜂窝活性炭上的原位生长形成石墨炔@蜂窝活性炭，之后单原子铜的锚定形成单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料；另外，本发明中通过过量的氨水防止铜的团聚，有助于单原子铜的锚定。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例中，单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，单原子铜锚定在石墨炔@蜂窝载体上，所述单原子铜的价态为+2价；所述石墨炔@蜂窝载体包括石墨炔层和蜂窝载体层，所述石墨炔层位于所述蜂窝载体层的上表面，所述单原子铜锚定于所述石墨炔的炔键位点上，其中蜂窝载体层采用活性炭，下述实施例中不再重复说明，可以理解的是，蜂窝载体层还可以用碳布，金属泡沫或者金属网取代活性炭。
实施例1
本实施例提出一种整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，由以下步骤制备制得：
首先将20mg醋酸亚铜溶解到氯仿中配制溶液，加入1mL四甲基乙二胺溶液，然后将蜂窝活性炭载体在室温下浸没在上述所配溶液中4h，加入脱硅后的石墨炔单体，维持亚铜离子摩尔浓度与石墨炔单体摩尔浓度比为1:1，单体在亚铜离子的催化下在蜂窝活性炭表面室温下发生偶联反应，反应时间3天，之后水洗、酸洗和吹干得到石墨炔@蜂窝活性炭载体；蜂窝活性炭载体的扫描电镜图如图2所示，其表明比较平整。石墨炔@蜂窝活性炭复合载体的扫描电镜图如图3所示，从图3可以看出该载体的表面为石墨炔纳米墙状结构构成。
接着以过量的氨水为溶剂溶解50mg三水合硝酸铜，硝酸铜的浓度为0.5mg/mL，并用该溶液在室温下浸渍石墨炔@蜂窝活性炭载体，浸渍时间为4h，最后水洗、吹干得到整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料。该整体式复合材料中的Cu的价态以Cu2+形式存在，Cu的载量约为4.69wt.％。
针对实施例1所制备的整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料，其相关的表征结果如图3～10所示。表征结果可以证明整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料的成功制备。扫描电镜，拉曼图谱，X-射线光电子能谱以及Cu的俄歇图谱表征结果也进一步证明了整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料的成功制备。
将实施例1的整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的机械稳定性在超声频率40KHZ及超声功率120W下进行评估。从图11可以看出在60min后仅有7％的质量损失，证明了整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料良好的机械稳定性。利用一氧化碳氧化为探针反应，来评价该复合材料的活性稳定性。测试：1％CO，5％O2,N2平衡气，100ml/min。从图12可以看出该整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料具有优异的一氧化碳催化氧化的稳定性。
实施例2
本实施例提出一种整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，由以下步骤制备得到：
将20mg醋酸亚铜溶解到氯仿中配制溶液，加入3mL四甲基乙二胺溶液，然后将蜂窝活性炭载体在室温下浸没在上述所配溶液中2h，加入脱硅后的石墨炔单体，维持亚铜离子摩尔浓度与石墨炔单体摩尔浓度比为1.5:1，单体在亚铜离子的催化下在蜂窝活性炭表面室温下发生偶联反应，反应时间3天，之后水洗、酸洗和吹干得到石墨炔@蜂窝活性炭载体；
以过量的氨水为溶剂溶解100mg三水合硝酸铜，硝酸铜的浓度为1mg/mL，并用该溶液在室温下浸渍石墨炔@蜂窝活性炭载体，浸渍时间为6h，最后水洗、吹干得到整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料。
实施例3
本实施例提出一种整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，由以下步骤制备得到：
首先将20mg醋酸亚铜溶解到氯仿中配制溶液，加入6mL四甲基乙二胺溶液，然后将蜂窝活性炭载体在室温下浸没在上述所配溶液中3h，加入脱硅后的石墨炔单体，维持亚铜离子摩尔浓度与石墨炔单体摩尔浓度比为2:1，单体在亚铜离子的催化下在蜂窝活性炭表面室温下发生偶联反应，反应时间4天，之后水洗、酸洗和吹干得到石墨炔@蜂窝活性炭载体；
以过量的氨水为溶剂溶解80mg三水合硝酸铜，硝酸铜的浓度为0.8mg/mL，并用该溶液在室温下浸渍石墨炔@蜂窝活性炭载体，浸渍时间为8h，最后水洗、吹干得到整体式单原子铜/石墨炔@蜂窝活性炭复合材料。
上述实施例中，亚铜盐氯仿溶液中的亚铜盐为醋酸亚铜，其他的碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碳酸亚铜和硫酸亚铜取代醋酸亚铜也能制得石墨炔@蜂窝活性炭载体，这些亚铜盐氯仿溶液也在本发明的保护范围内。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (11)
1.一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，其特征在于，单原子铜锚定在石墨炔@蜂窝载体上，所述单原子铜的价态为+2价。
2.根据权利要求1所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，其特征在于，所述石墨炔@蜂窝载体包括石墨炔层和蜂窝载体层，所述石墨炔层位于所述蜂窝载体层的上表面，所述单原子铜锚定于所述石墨炔的炔键位点上。
3.根据权利要求2所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，其特征在于，所述蜂窝载体层为碳布，金属泡沫，金属网或者活性炭。
4.根据权利要求1所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，其特征在于，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝载体和石墨炔单体加入至亚铜盐氯仿溶液反应得到；所述亚铜盐氯仿溶液中的亚铜盐为醋酸亚铜、碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碳酸亚铜和硫酸亚铜中的一种或者多种。
5.一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将石墨炔@蜂窝载体浸渍在铜盐溶液中得到所述单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料，单原子铜的价态为+2价。
6.根据权利要求5所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜盐溶液为硝酸铜溶液。
7.根据权利要求5所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，所述浸渍的时间为4-8h。
8.根据权利要求5所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝载体和石墨炔单体加入至亚铜盐氯仿溶液反应得到。
9.根据权利要求8所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨炔@蜂窝载体由以下步骤制得：将蜂窝活性炭载体加入至亚铜盐氯仿溶液中，之后加入石墨炔单体反应得到所述石墨炔@蜂窝载体。
10.根据权利要求9所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，将蜂窝载体加入至亚铜盐氯仿溶液中的反应时间为2-4h；所述亚铜盐氯仿溶液中的亚铜盐为醋酸亚铜、碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碳酸亚铜和硫酸亚铜中的一种或者多种。
11.根据权利要求9所述的单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料的制备方法，其特征在于，将蜂窝活性炭载体加入至亚铜盐氯仿溶液中之后，还包括继续加入四甲基乙二胺溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211416493.8A CN115779902B (zh) | 2022-11-12 | 2022-11-12 | 一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211416493.8A CN115779902B (zh) | 2022-11-12 | 2022-11-12 | 一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115779902A CN115779902A (zh) | 2023-03-14 |
| CN115779902B true CN115779902B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=85437197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211416493.8A Active CN115779902B (zh) | 2022-11-12 | 2022-11-12 | 一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115779902B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116332170B (zh) * | 2023-03-30 | 2024-04-19 | 华中师范大学 | 一种松木基底、三维石墨炔及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105016962A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-11-04 | 上海师范大学 | 一种石墨炔的制备方法 |
| CN111333061A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 青岛科技大学 | 石墨炔薄膜的制备方法和石墨炔薄膜 |
| CN113070064A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 中国科学院化学研究所 | 一种石墨炔基单原子催化剂的制备方法及其应用 |
| WO2022108586A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Robert Bosch Gmbh | Fuel cell catalyst materials |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK3737711T3 (en) * | 2018-01-11 | 2022-07-11 | Nanocore Aps | Composite materials comprising mechanical ligands |
| CN108636437B (zh) * | 2018-05-09 | 2021-03-26 | 天津理工大学 | 一种氮掺杂碳负载金属单原子催化剂的制备方法 |
| US11407641B2 (en) * | 2020-06-08 | 2022-08-09 | City University Of Hong Kong | Method of preparing graphdiyne-based material and a substrate for use in such material preparation process |
-
2022
- 2022-11-12 CN CN202211416493.8A patent/CN115779902B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105016962A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-11-04 | 上海师范大学 | 一种石墨炔的制备方法 |
| CN111333061A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 青岛科技大学 | 石墨炔薄膜的制备方法和石墨炔薄膜 |
| WO2022108586A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Robert Bosch Gmbh | Fuel cell catalyst materials |
| CN113070064A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 中国科学院化学研究所 | 一种石墨炔基单原子催化剂的制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Theoretical Evaluation of Electrochemical Nitrate Reduction Reaction on Graphdiyne-Supported Transition Metal Single-Atom Catalysts;Fei Ai and Jike Wang;《ACS Omega》;20220824;第7卷;31309-31317 * |
| Transition-Metal Single Atoms Anchored on Graphdiyne as High-Efficiency Electrocatalysts for Water Splitting and Oxygen Reduction;Tianwei He et al.;《Small Methods》;20190107;第3卷;1800419（1-7） * |
| 石墨炔负载金属原子催化剂研究进展;李加强等;《科学通报》;20191231;第64卷(第35期);3649-3664 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115779902A (zh) | 2023-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tang et al. | Optimizing the electrocatalytic selectivity of carbon dioxide reduction reaction by regulating the electronic structure of single‐atom M‐N‐C materials | |
| Jiang et al. | Effect of pyridinic-and pyrrolic-nitrogen on electrochemical performance of Pd for formic acid electrooxidation | |
| Sun et al. | Single atom-based catalysts for electrochemical CO2 reduction | |
| CN113258080B (zh) | 一种制备氮掺杂碳纳米管包覆钴金属电催化剂的方法 | |
| Meenu et al. | A compendium on metal organic framework materials and their derivatives as electrocatalyst for methanol oxidation reaction | |
| CN110721728A (zh) | 一种负载型双功能催化复合材料及其制备方法 | |
| CN111672521A (zh) | 一种过渡金属单原子材料及其制备方法和应用 | |
| CN111346677B (zh) | 一种用于催化甲酸自分解制取氢气的钯/富氨基多孔聚合物催化剂的制备方法 | |
| Li et al. | CoP nanoparticles encapsulated by graphitic layers and anchored to N-doped carbon nanoplates for enhanced bifunctional electrocatalytic properties for overall water splitting | |
| Dai et al. | Self-supported Hierarchical Fe (PO3) 2@ Cu3P nanotube arrays for efficient hydrogen evolution in alkaline media | |
| Shi et al. | Biomass-derived precious metal-free porous carbon: Ca-N, P-doped carbon materials and its electrocatalytic properties | |
| CN115779902B (zh) | 一种单原子铜/石墨炔@蜂窝载体复合材料及其制备方法 | |
| CN114713255A (zh) | 一种高氮含量非贵金属单原子催化剂及其制备方法、应用 | |
| Zhong et al. | PdCo alloys@ N-doped porous carbon supported on reduced graphene oxide as a highly efficient electrocatalyst for hydrogen evolution reaction | |
| CN114045526B (zh) | 一种自支撑层状双金属磷化物-石墨炔复合催化剂及其制备方法和用途 | |
| CN103816906A (zh) | 一种用于氨硼烷水解制氢的碳负载Ni3B复合催化剂 | |
| Song et al. | Recent progress on ZIF-8 based MOF derivatives for electrocatalysis | |
| Imtiaz et al. | ZIF-8 derived bimetallic Fe–Ni-Nanoporous carbon for enhanced oxygen reduction reaction | |
| Zhan et al. | In-situ growth of CoP wrapped by carbon nanoarray-like architecture onto nitrogen-doped Ti3C2 Pt-based catalyst for efficient methanol oxidation | |
| CN110690425A (zh) | 硼掺杂还原碳纳米管负载氧化铁复合材料及其制备方法 | |
| CN112536058B (zh) | 一种用于氧析出和氧还原的双功能催化剂及其制备方法 | |
| Liu et al. | In situ engineering of hollow porous Mo 2 C@ C nanoballs derived from giant Mo-polydopamine clusters as highly efficient electrocatalysts for hydrogen evolution | |
| He et al. | Rhodium nanoparticles anchored on 3D metal organic framework-graphene hybrid architectures for high-performance electrocatalysts toward methanol oxidation | |
| CN105239093A (zh) | 一种纳米复合阳极材料及其制备方法与应用 | |
| Guo et al. | Research progress on metal-organic framework compounds (MOFs) in electrocatalysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |