JP2020158347A - 高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法およびその適用 - Google Patents
高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法およびその適用 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法およびそのORR触媒の適用に関する。
、次世代エネルギー貯蔵変換装置として認識された。電気化学的酸素還元反応(ORR)
はこれらの重要な部品の重要な構成要素の1つである。現在、白金系触媒は依然として最
も有効なORR触媒である。しかし、その高いコスト、劣った耐久性、そして低いエネル
ギー貯蔵などの重要な問題のために、多くの人々は非貴金属触媒に焦点を合わせる。特に
、カーボンナノチューブ材料は、その低いコスト、豊富な炭素源、大きな比表面積、大き
な細孔容積、高い化学的および熱的安定性、良好な導電性、および適切な組成などのそれ
らの利点により広く注目され、エネルギー変換および貯蔵装置として広く使用される。
ンまたはクラスターとの配位結合による自己組織化により形成された分子内細孔を有する
有機−無機ハイブリッド材料である。MOFでは、有機配位子と金属イオンまたはクラスタ
ーの配置は明らかな方向性を有し、異なる骨格細孔構造を形成することができ、それによ
って、異なる吸着特性、光学特性、電磁気特性などを示し、MOFは現代の材料科学におい
て大きな開発の可能性および魅力的な開発の見通しを示す。結晶中にドーピングするとは
、一般に、材料または物質の特性を改善するために、少量の他の元素または化合物を材料
またはマトリックスに組み込むことを意図していることを意味する。ドーピングにより、
材料、マトリックスがそれらに特定の価値または用途を与えるように特定の電気、磁気、
および光学特性を生み出すことを可能にする。
を提供することであり、O−CNTsは均一な核形成部位を提供し、連続的な金属骨格成
長を支援し、一次元CNTs@ZIF複合材料を調製し、該触媒は独特の一次元ナノ構造
、ナノ細孔構造、良好な導電性および完全に露出された触媒活性(例えばCo−N−C)
を有し、そして高い電気化学的活性を有し、該方法は省エネルギーおよび時間節約であり
、そして得られた生成物は良好な分散性、均一な粒度分布を有し、かつ無毒性および無放
射性であり、プロセスは簡単かつ制御可能であり、そして大規模生産に適している。
高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法であって、それは、
1)O−CNTsの調製:3〜5gのCNTを秤量して1000mlのビーカーに入れ、
400〜500mlの混酸を加え、50℃の油浴中で15〜25h撹拌し、濾過し、O−
CNTsを得るステップ、
2)O−CNTs表面活性化:200〜300mlのメタノール溶液に一定量の前記O−
CNTsを添加し、多機能堆積ロード装置において1hのレーザー照射および超音波撹拌
複合処理を行い、溶液Aを得るステップ、
1)CNTs@ZIFの調製:8mmolの2−メチルイミダゾールを20mLのメタノ
ール中に溶解して溶液Bを得て、次いで一定量のZn(NO3)2・6H2Oおよび/また
はCo(NO3)2・6H2Oを20mLのメタノール中に添加して溶液Cを得て、前記溶
液Bおよび溶液Cを溶液Aに添加し、さらにZIFを添加し、前記多機能堆積ロード装置
内で2hの超音波撹拌電着を行い、遠心洗浄し、乾燥させ、800℃で炭化させ、CNT
@ZIFを得るステップ、を含む。
合物である。
sの総量の0.35wt%または0.5wt%である。
ラメータは、超音波周波数が30kHzであり、出力が80〜100Wであり、レーザー
周波数が90〜100MHzであり、ビーム径が5mmであり、5〜10min照射あたり
1〜2minの間隔がある。レーザー照射および超音波撹拌によって酸性化後のO−CNT
sを複合処理し、その表面上に活性化表面層を形成することができ、ZIFがCNTsの
表面に均一かつ緊密に付着させてCNTs@ZIFを形成しやすい。ここで、ビームのビ
ーム径が小さすぎると、カバーエリアが小さくなり、活性化効率が低くなり、ビーム径が
大きすぎ、そしてエネルギーが大きすぎると、CNTsの性能を損傷しやすい。
2O中のZnとCoのモル比は、Zn=100%、Co=0またはZn=80%、Co=
20%またはZn=50%、Co=50%またはZn=20%、Co=80%またはZn
=0、Co=100%である。
迅速な直接注入またはゆっくりとした点滴注入の方式を採用する。
数が30kHzであり、電力が80〜100Wであり、電圧が3〜5Vであり、電流密度
が3.5〜5.5A/dm2である。超音波の完全振動下で、電流と電圧のアシストによ
りZIFをCNTsの表面上に均一かつ緊密に付着させてCNTs@ZIFを形成するこ
とができる。
ング、透明ビーカー、トップカバーを含み、ピラーはベースの左右両側に固定され、ヘッ
ドはピラーの頂部に配置され、ヘッドに、超音波発生器、第一レーザー発生器、第二レー
ザー発生器、内蔵電源が設けられ、ベースの上面中央に電動ディスクが配置され、電動デ
ィスクの外周に固定ケーシングが配置され、固定ケーシングの内側壁に反射コーティング
が設けられ、レーザービームを局所領域内で複数回屈折および反射させ、光エネルギーの
利用率を増加することができる。透明ビーカーは、固定ケーシング内に配置され、固定ケ
ーシングと同じ高さであり、トップカバーは固定ケーシングの頂部に締め付けられ、トッ
プカバーの中央部に超音波発生器に電気的に接続された超音波撹拌棒が鉛直下方に固定さ
れ、超音波撹拌棒両側のトップカバー上にそれぞれ黒鉛材料の陽極板および陰極板が貫通
され、陰極板および陽極板はそれぞれ内蔵電源の陽極および陰極に電気的に接続され、陰
極板外側のトップカバー上に第一レーザー発生器に電気的に接続される傾斜した第一レー
ザーヘッドが配置され、および陽極板外側のトップカバー上に第二レーザーヘッドに電気
的に接続される傾斜した第二レーザーヘッドが配置される。ここで、電気ディスク、超音
波発生器、第一レーザー発生器、および第二レーザー発生器はそれぞれ外部電源によって
電力を供給される。
理したO−CNTsとメタノールの混合溶液をビーカーに加え、ビーカーを固定ケーシン
グに入れてトップカバーを覆い、次に陰極板および陽極板をビーカーの底部から上向きに
ポンピングし、それぞれ電気ディスク、超音波発生器、第一レーザー発生器、および第二
レーザー発生器をオンにし、磁気スターラーは電気ディスクの磁力下でビーカー内の溶液
を撹拌し、超音波撹拌棒はビーカー内の溶液を超音波でアシストし、同時に、第一レーザ
ーヘッドおよび第二レーザーヘッドはレーザービームを放射してビーカー内の溶液に対し
て間欠的な放射線活性化を行い。CNTs@ZIFの調製ステップにおいて、トップカバ
ーを開け、溶液B、溶液CおよびZIFをそれぞれ加え、次いでトップカバーを閉じ、第
一レーザー発生器および第二レーザー発生器をオフにし、そして陰極板、陽極板を下向き
に押してビーカー内の溶液に挿入し、内蔵電源をオンにし、超音波撹拌電着を行い、最終
的にCNTs@ZIFを得る。
用を開示し、それは、
A)上記50mgCNTs@ZIFを管状炉中にアルゴン雰囲気下で700〜900℃で
1〜3h炭化処理するステップ、
B)次に6M HCl溶液に12h浸漬し、遠心分離し、乾燥させてCNTs@ZIF−
800−ALを得るステップ、
C)上記ステップで得られた試料10.0mgを取り、2.4mLのエタノールと0.1
mLの質量部が5%のNafion溶液を加え、該混合溶液を回転ディスク電極上に滴下し、室
温で乾燥させるステップ、
D)電気化学ワークステーションでそのORR触媒活性を試験し、電解質はO2飽和0.
1MKOHであり、走査速度は5〜10mV/sであり、回転速度は400〜2500r
pmであるステップ、を含む。
1、本発明のCNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料について、O-CNTsは、均一な核
生成サイトを提供し、連続的な金属骨格の成長をサポートし、独特の一次元ナノ構造、ナ
ノ細孔構造、良好な導電性および完全に露出された触媒活性(Co-NCなど)を有するため
、電気化学的活性が高い。
2、本発明の生成物に鉛クロムのような有毒元素を含まず、環境に優しい。
3、本発明の前記調製方法はシンプルであり、原料は入手しやすく、得られた生成物粒子
の粒度分布は均一であり、プロセスはシンプルで制御可能であり、大規模生産に適してい
る。
の保護範囲をこれに限定するものではない。
(1)3gのCNTsを秤量して1000mlのビーカーに入れ、400mlの混酸(H
2SO4:HNO3=3:1)を加え、50℃の油浴中で15h撹拌し、濾過し、O−C
NTsを得る。
(2)0.35wt%のO−CNTsを200mlのメタノール溶液に加え、多機能堆積
ロード装置内で1hのレーザー照射および超音波撹拌複合処理を行い、溶液Aを得て、こ
こで、レーザー照射および超音波撹拌複合処理のプロセスパラメータは、レーザー周波数
が90MHzであり、ビーム直径が5mmであり、5min照射あたり1minの間隔がある。
(3)8mmolの2−メチルイミダゾールを20mLのメタノール中に溶解して溶液B
を得て、次いで一定量のZn(NO3)2・6H2Oおよび/またはCo(NO3)2・
6H2Oを20mLのメタノール中に添加して溶液Cを得て、Zn(NO3)2・6H2
OとCo(NO3)2・6H2O中のZnとCo元素のモル比は、Zn=100%、Co
=0である。
(4)溶液Bおよび溶液Cは迅速な直接注入またはゆっくりとした点滴注入の方式を採用
して溶液Aに添加し、次にカーボンナノチューブを加え、多機能堆積ロード装置内で2h
の超音波撹拌電着を行い、遠心洗浄し、乾燥させ、800℃で炭化させ、CNTs@ZI
Fを得る。このうち、超音波周波数は30kHzであり、電力は80Wであり、電圧は3
Vであり、電流密度は3.5A/dm2である。超音波の完全振動下で、電流と電圧のア
シストによりZIFをCNTsの表面上に均一かつ緊密に付着させてCNTs@ZIFを
形成することができる。
(1)4gのCNTsを秤量して1000mlのビーカーに入れ、450mlの混酸(H2
SO4:HNO3=3:1)を加え、50℃の油浴中で20h撹拌し、濾過し、O−CNTsを得る。
(2)0.35wt%のO−CNTsを250mlのメタノール溶液に加え、多機能堆積
ロード装置内で1hのレーザー照射および超音波撹拌複合処理を行い、溶液Aを得て、こ
こで、レーザー照射および超音波撹拌複合処理のプロセスパラメータは、レーザー周波数
が90MHzであり、ビーム直径が5mmであり、6min照射あたり1minの間隔がある。
(3)8mmolの2−メチルイミダゾールを20mLのメタノール中に溶解して溶液B
を得て、次いで一定量のZn(NO3)2・6H2Oおよび/またはCo(NO3)2・
6H2Oを20mLのメタノール中に添加して溶液Cを得て、Zn(NO3)2・6H2
OとCo(NO3)2・6H2O中のZnとCo元素のモル比は、Zn=100%、Co
=0である。
(4)溶液Bおよび溶液Cは迅速な直接注入またはゆっくりとした点滴注入の方式を採用
して溶液Aに添加し、次にカーボンナノチューブを加え、多機能堆積ロード装置内で2h
の超音波撹拌電着を行い、遠心洗浄し、乾燥させ、800℃で炭化させ、CNTs@ZI
Fを得る。このうち、超音波周波数は30kHzであり、電力は90Wであり、電圧は3
〜5Vであり、電流密度は4.5A/dm2である。超音波の完全振動下で、電流と電圧
のアシストによりZIFをCNTの表面上に均一かつ緊密に付着させてCNTs@ZIF
を形成することができる。図7(a)に示すN1s CNTs@ZIF−800−AL(
Zn=100%)のXPS図のとおりである。
(1)5gのCNTsを秤量して1000mlのビーカーに入れ、500mlの混酸(H
2SO4:HNO3=3:1)を加え、50℃の油浴中で15〜25h撹拌し、濾過し、
O−CNTsを得る。
(2)0.35wt%のO−CNTsを300mlのメタノール溶液に加え、多機能堆積
ロード装置内で1hのレーザー照射および超音波撹拌複合処理を行い、溶液Aを得て、こ
こで、レーザー照射および超音波撹拌複合処理のプロセスパラメータは、レーザー周波数
が100MHzであり、ビーム直径が5mmであり、10min照射あたり2minの間隔があ
る。
(3)8mmolの2−メチルイミダゾールを20mLのメタノール中に溶解して溶液B
を得て、次いで一定量のZn(NO3)2・6H2Oおよび/またはCo(NO3)2・
6H2Oを20mLのメタノール中に添加して溶液Cを得て、Zn(NO3)2・6H2
OとCo(NO3)2・6H2O中のZnとCo元素のモル比は、Zn=100%、Co
=0である。
(4)溶液Bおよび溶液Cは迅速な直接注入またはゆっくりとした点滴注入の方式を採用
して溶液Aに添加し、次にカーボンナノチューブを加え、多機能堆積ロード装置内で2h
の超音波撹拌電着を行い、遠心洗浄し、乾燥させ、800℃で炭化させ、CNTs@ZI
Fを得る。このうち、超音波周波数は30kHzであり、電力は100Wであり、電圧は
5Vであり、電流密度は5.5A/dm2である。超音波の完全振動下で、電流と電圧の
アシストによりZIFをCNTsの表面上に均一かつ緊密に付着させてCNTs@ZIF
を形成することができる。
本実施例は実施例2と基本的に同じであり、違いは、ステップ(2)において0.5wt
%のO−CNTsが200〜300mlのメタノール溶液に加えることである。図1は、
溶液Aを迅速に注がれ、O−CNTsが0.35wt%および0.5wt%のSEM図で
ある。
本実施例は実施例4と基本的に同じであり、違いは、ステップ(4)において溶液Bおよ
び溶液Cはゆっくりと滴下した方式で溶液Aに加えることである。図2は、迅速、ゆっく
りと溶液Aを注入し、O−CNTsが0.5wt%のSEM図である。
本実施例は実施例5と基本的に同じであり、違いは、ステップ(3)中のZn(NO3)
2・6H2O(1mmol)をCo(NO3)2・6H2O(1mmol)で置き換える
。
本実施例は実施例5と基本的に同じであり、違いは、ステップ(3)中のZn(NO3)
2・6H2O(1mmol)をCo(NO3)2・6H2O(1mmol)溶液およびC
o(NO3)2・6H2O(1mmol)(Zn/Co=2/8)で置き換える。図5は
CNTs@ZIF−800−AL(Zn/Co=2/8)のTEMおよびHRTEM図で
あり、図6はCNTs@ZIF−800−AL(Zn/Co=2/8)のTEMおよびE
DS図である。図7(b)はN1s CNTs@ZIF−800−AL(Zn/Co=2
/8)のXPS図であり、図7(c)はCo2pCNTs@ZIF−800−AL(Zn
/Co=2/8)のXPS図である。
このうち、ZnとCoの比率がZn=100%、Zn:Co=8:2、5:5、2:8、
Co=100%のLSV図は図8に示すとおりである。ZnとCoの比率がZn=100
%、Zn:Co=8:2、5:5、2:8、Co=100%のSEM図は図4a〜4eに
示すとおりである。ZnとCoの比率がZn=100%、Zn:Co=8:2、5:5、
2:8、Co=100%のXRD図は図3に示すとおりである。
実施例7で調製された高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料をORR触媒とし
て適用し、それは、
A)上記50mgCNTs@ZIFを管状炉中にアルゴン雰囲気下で700〜900℃で
1〜3h炭化処理するステップ、
B)次に6M HCl溶液に12h浸漬し、遠心分離し、乾燥させてCNTs@ZIF−
800−ALを得るステップ、
C)上記ステップで得られた試料10.0mgを取り、2.4mLのエタノールと0.1
mLの質量部が5%のNafion溶液を加え、該混合溶液を回転ディスク電極上に滴下し、室
温で乾燥させるステップ、
D)電気化学ワークステーションでそのORR触媒活性を試験し、電解質はO2飽和0.
1MKOHであり、走査速度は10mV/sであり、回転速度は1600rpmであるス
テップ、を含む。図9に示すとおり、走査速度が10mV/sであり、電解質が0.1M
KOH飽和溶液であり、Zn:Co=2:8であり、ここで、回転速度がそれぞれ400
、900、1600、2500rpmのCNTs@ZIF−800−ALのLSV図であ
る。図10はCNTs@ZIF−800−AL(Zn/Co=2/8)の電子移動数であ
り、中間の図は、計算して得られた異なる電位(0.2、0.3、0.4、0.5、0.
6V vs Ag/AgCl)のK−L図である。図11はCNTs@ZIF−800−
AL(Zn/Co=2/8)LSVのCV図である。
3、電気ディスク4、固定ケーシング5、透明ビーカー6、トップカバー7を含み、ピラ
ー3はベース2の左右両側に固定され、ヘッド1はピラー3の頂部に配置され、ヘッド1
に、超音波発生器14、第一レーザー発生器15、第二レーザー発生器16、内蔵電源1
7が設けられ、ベース2の上面中央に電動ディスク4が配置され、電動ディスク4の外周
に固定ケーシング5が配置され、固定ケーシング5の内側壁に反射コーティングが設けら
れ、レーザービームを局所領域内で複数回屈折および反射させ、光エネルギーの利用率を
増加することができる。透明ビーカー6は、固定ケーシング5内に配置され、かつ固定ケ
ーシング5と同じ高さであり、トップカバー7は固定ケーシング5の頂部に締め付けられ
、トップカバー7の中央部に超音波発生器14に電気的に接続された超音波撹拌棒8が鉛
直下方に固定され、超音波撹拌棒8両側のトップカバー7上にそれぞれ黒鉛材料の陽極板
10および陰極板9が貫通され、陰極板9および陽極板10はそれぞれ内蔵電源17の陽
極および陰極に電気的に接続され、陰極板9外側のトップカバー7上に第一レーザー発生
器15に電気的に接続される傾斜した第一レーザーヘッド11が配置され、陽極板10外
側のトップカバー7上に第二レーザーヘッド16に電気的に接続される傾斜した第二レー
ザーヘッド12が配置される。ここで、電気ディスク4、超音波発生器14、第一レーザ
ー発生器15、および第二レーザー発生器16はそれぞれ外部電源によって電力を供給さ
れる。
理したO−CNTsとメタノールの混合溶液をビーカー6に加え、ビーカー6を固定ケー
シング5に入れてトップカバー7を覆い、次に陰極板9および陽極板10をビーカー6の
底部から上向きにポンピングし、それぞれ電気ディスク4、超音波発生器14、第一レー
ザー発生器15、および第二レーザー発生器16をオンにし、磁気スターラー13は電気
ディスク4の磁力下でビーカー6内の溶液を撹拌し、超音波撹拌棒8はビーカー6内の溶
液を超音波でアシストし、同時に、第一レーザーヘッド11および第二レーザーヘッド1
2はレーザービームを放射してビーカー6内の溶液に対して間欠的な放射線活性化を行い
。CNTs@ZIFの調製ステップにおいて、トップカバー7を開け、溶液B、溶液Cお
よびZIFをそれぞれ加え、次いでトップカバー7を閉じ、第一レーザー発生器15およ
び第二レーザー発生器16をオフにし、そして陰極板9、陽極板10を下向きに押してビ
ーカー6内の溶液に挿入し、内蔵電源17をオンにし、超音波撹拌電着を行い、最終的に
CNTs@ZIFを得る。
記で開示された技術的内容を用いて、同等変形の等価実施例に変更または修正することが
できる。しかしながら、本発明の技術的解決手段の内容に従って上記の実施例に対してな
されたいかなる単純な修正、等価変更および修正も、依然として本発明の技術的解決手段
の保護範囲内である。
Claims (8)
- 高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法であって、
ステップ1)3〜5gのCNTsを秤量して1000mlのビーカーに入れ、400〜
500mlの混酸を加え、50℃の油浴中で15〜25h撹拌し、濾過し、O−CNTs
を得るO−CNTsの調製ステップと、
ステップ2)200〜300mlのメタノール溶液に一定量の前記O−CNTsを添加
し、多機能堆積ロード装置において1hのレーザー照射および超音波撹拌複合処理を行い
、溶液Aを得るO−CNTs表面活性化ステップと、
ステップ3)8mmolの2−メチルイミダゾールを20mLのメタノール中に溶解し
て溶液Bを得て、次いで一定量のZn(NO 3)2・6H2Oおよび/またはCo(NO3
)2・6H2Oを20mLのメタノール中に添加して溶液Cを得て、前記溶液Bおよび溶液
Cを溶液Aに添加し、さらにZIFを添加し、前記多機能堆積ロード装置内で2hの超音
波撹拌電着を行い、遠心洗浄し、乾燥させ、800℃で炭化させ、CNTs@ZIFを得
るCNTs@ZIFの調製ステップと、
を含む、ことを特徴とする、高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法
。 - ステップ1)における前記混酸は、体積比3:1のH2SO4とHNO3との混合物であ
る、ことを特徴とする、
請求項1に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法。 - ステップ2)における前記O−CNTsの量は、ステップ1)で調製されたO−CNTs
の総量の0.35wt%または0.5wt%である、ことを特徴とする、
請求項1に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法。 - ステップ3における前記Zn(NO3)2・6H2OとCo(NO3)2・6H2O中の
ZnとCoのモル比は、Zn=100%、Co=0またはZn=80%、Co=20%ま
たはZn=50%、Co=50%またはZn=20%、Co=80%またはZn=0、C
o=100%である、ことを特徴とする、
請求項1に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法。 - ステップ3)における前記溶液Bおよび前記溶液Cに溶液Aを添加するときに、迅速な直
接注入またはゆっくりと徐々に滴下した方式を採用する、ことを特徴とする、
請求項1に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法。 - ステップ3)における前記超音波撹拌電着のプロセスパラメータは、超音波周波数が30
kHzであり、電力が80〜100Wであり、電圧が3〜5Vであり、電流密度が3.5
〜5.5A/dm2である、ことを特徴とする、
請求項1に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法。 - 前記多機能堆積ロード装置は、ヘッド(1)、ベース(2)、ピラー(3)、電気ディス
ク(4)、固定ケーシング(5)、透明ビーカー(6)、トップカバー(7)を含み、前
記ピラー(3)はベース(2)の左右両側に固定され、前記ヘッド(1)は前記ピラー(
3)の頂部に配置され、前記ヘッド(1)に、超音波発生器(14)、第一レーザー発生
器(15)、第二レーザー発生器(16)、内蔵電源(17)が設けられ、前記ベース(
2)の上面中央に前記電動ディスク(4)が配置され、前記電動ディスク(4)の外周に
前記固定ケーシング(5)が配置され、前記透明ビーカー(6)は、前記固定ケーシング
(5)内に配置され、かつ前記固定ケーシング(5)と同じ高さであり、前記トップカバ
ー(7)は前記固定ケーシング(5)の頂部に締め付けられ、前記トップカバー(7)の
中央部に前記超音波発生器(14)に電気的に接続された超音波撹拌棒(8)が鉛直下方
に固定され、前記超音波撹拌棒(8)両側の前記トップカバー(7)上にそれぞれ陽極板
(10)および陰極板(9)が貫通され、前記陰極板(9)および前記陽極板(10)は
それぞれ前記内蔵電源(17)の陽極および陰極に電気的に接続され、前記陰極板(9)
外側の前記トップカバー(7)上に前記第一レーザー発生器(15)に電気的に接続され
る傾斜した第一レーザーヘッド(11)が配置され、前記陽極板(10)外側の前記トッ
プカバー(7)上に前記第二レーザーヘッド(16)に電気的に接続される傾斜した第二
レーザーヘッド(12)が配置される、ことを特徴とする、
請求項1に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料の調製方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の高分散CNTs@ZIF一次元線状ナノ構造材料を
ORR触媒とする適用であって、
A)上記50mgCNTs@ZIFを管状炉中にアルゴン雰囲気下で700〜900℃で
1〜3h炭化処理するステップと、
B)次に6M HCl溶液に12h浸漬し、遠心分離し、乾燥させてCNTs@ZIF−
800−ALを得るステップと、
C)上記ステップで得られた試料10.0mgを取り、2.4mLのエタノールと0.1
mLの質量部が5%のNafion溶液を加え、該混合溶液を回転ディスク電極上に滴下し、室
温で乾燥させるステップと、
D)電気化学ワークステーションでそのORR触媒活性を試験し、電解質はO2飽和の0
.1MKOHであり、走査速度は5〜10mV/sであり、回転速度は400〜2500
rpmであるステップと、
を含む、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の高分散CNTs@ZIF
一次元線状ナノ構造材料をORR触媒とする適用。
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