[发明专利]双功能电催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.双功能电催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将六水合硝酸钴1.0mmol和2-甲基咪唑4.0mmol分别溶于25.0mL甲醇中得到六水合硝酸钴的甲醇溶液和2-甲基咪唑的甲醇溶液，将六水合硝酸钴的甲醇溶液倒入2-甲基咪唑的甲醇溶液中并充分搅拌至混合均匀，在室温下静置36h得到紫色沉淀，倾倒上清液，用乙醇离心洗涤6次，再在常温下干燥得到紫色ZIF-67固体粉末；

步骤S2：将步骤S1得到的ZIF-67固体粉末对污水厂二级出水进行吸附除磷，其中ZIF-67固体粉末对污水厂二级出水的投加量配比为0.005g/L，再调节吸附体系的pH值为6.5，以600r/min的恒定速度磁力搅拌1h后经0.1微米滤膜过滤得到固体前驱体，同时实现对污水厂二级出水中磷酸盐的去除；

步骤S3：将步骤S2得到的固体前驱体置于60℃真空干燥箱中干燥至恒重，再将所得样品平铺至瓷舟中间，在氮气气氛以1℃/min的升温速率升温至400℃煅烧2h，最终得到平均粒径为600nm的双功能电催化剂Co₂P₂O₇。

2.根据权利要求1所述的双功能电催化剂的制备方法，其特征在于：所述双功能电催化剂的制备中将废水中的磷酸盐污染物作为催化剂材料合成所需的磷源，利用磷酸根改变金属有机骨架化合物表面的局域配位环境形成表面褶皱结构。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的方法制得的双功能电催化剂在制备锌空电池中的应用。

4. 根据权利要求3所述的应用，其特征在于具体过程为：将2mg双功能电催化剂与485μL异丙醇混合均匀，超声5min，用微量进样器取15μL 5wt% Nafion与上述混合体系进行混合制备出含有双功能电催化剂的黑色浆状均相样液，然后进行超声处理25min，再将25.1μL含有双功能电催化剂的黑色浆状均相样液滴在预抛光直径为4mm的玻碳电极表面制得电极，其中双功能电催化剂的负载量为275.6μg•cm^-2，所制备的双功能电催化剂有较大的起始电位和半波电位及较大的电流密度且具有较好的稳定性。