[发明专利]二氧化钛共价负载铜配合物高效氧还原电催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：

载体，所述载体包括碳纳米管和包覆于所述碳纳米管表面的二氧化钛，其中，所述的二氧化钛为咪唑功能化修饰的二氧化钛；和

配合物，所述配合物包括作为配合中心的铜离子和与所述铜离子配合的第一配体；

并且，所述载体和所述配合物经共价键复合形成所述催化剂。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂具有选自下组的一个或多个特征：

1)所述碳纳米管为羧化碳纳米管；

2)所述二氧化钛经唑来膦酸修饰；

3)所述第一配体选自下组：1，10-邻菲罗啉(Phen)、5-硝基-1，10邻菲罗啉(Phen^NO2)、或其组合；

4)所述配合物还包括与所述铜离子配合的第二配体，且所述第二配体选自下组：均苯三酸(H₃BTC)、对苯二甲酸(PTA)、或其组合。

3.如权利要求2所述的催化剂，其特征在于，在所述配合物中，所述铜离子与所述第一配体所形成的第一配合物经所述第二配体连接形成所述配合物。

4.一种催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a-1)提供二氧化钛包覆的碳纳米管、第一溶液、金属盐、第一配体和任选的第二溶液，其中，

所述第一溶液包含第一溶剂和溶于其中的唑来膦酸；

所述第二溶液包含第二溶剂和溶于其中的第二配体；

a-2)将所述二氧化钛包覆的碳纳米管、所述第一溶液加入第三溶剂中，反应制得经咪唑功能化修饰的二氧化钛包覆的碳纳米管；

a-3)在搅拌条件下，将步骤a-2)所得产物即经咪唑功能化修饰的二氧化钛包覆的碳纳米管、金属盐、第一配体和任选的第二溶液加入第四溶剂中，反应制得所述催化剂。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤a-2)中，所述二氧化钛包覆的碳纳米管与所述唑来膦酸的质量比为1：5－50。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤a-2)所得混合液的pH为7-13。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤a-3)中，步骤a-2)所得产物即经咪唑功能化修饰的二氧化钛包覆的碳纳米管、金属盐、第一配体和任选的第二配体的质量比为1-5：1－10：2.7－27：0.84－8.4。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属盐选自下组：CuC1₂、FeC1₃、CoC1₂、或其组合。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤a-3)所述反应的反应温度为40-70℃；和/或

步骤a-3)所述反应在所述反应温度下的反应时间为10-20小时。

10.一种权利要求1所述催化剂的用途，其特征在于，用于催化氧分子还原反应。

11.一种制品，其特征在于，所述制品包含权利要求1所述催化剂或由权利要求1所述催化剂组成。