[发明专利]一种复合材料、其制备方法及由其制备的催化剂

权利要求书

1.一种复合材料，包括双金属MOFs和聚丙烯酸酯载体，其特征在于：所述双金属MOFs包括双金属离子和有机配体，所述聚丙烯酸酯载体为聚丙烯酸酯小球，所述双金属为铜与镍、铁、钴中的一种；优选的，所述双金属为铜和镍。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述聚丙烯酸酯载体进行有机胺接枝改性。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于：所述聚丙烯酸酯载体内均匀分布导电材料。

4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于：所述导电材料的原料为3,4-乙烯二氧噻吩,在基体聚合中，3,4-乙烯二氧噻吩聚合为聚3,4-乙烯二氧噻吩。

5.一种用于电催化还原CO₂的催化剂，其采用权利要求1-4任意一项所述的复合材料，经高温热解碳化后，即得。

6.制备如权利要求1-4任意一项所述复合材料的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)制备多孔聚丙烯酸酯小球；

(2)将步骤(1)制备得到的多孔聚丙烯酸酯小球材料负载双金属MOFs。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中制备多孔聚丙烯酸酯小球的具体步骤为：先将聚丙烯酸酯的单体、乳化剂、致孔剂、引发剂A、还原剂A、水制备成乳液；引发剂B、还原剂B、分散剂与水混合制备得到水性体系；然后将乳液加入到水性体系中，使乳液分散成液滴，完成单体共聚，得到球状多孔聚丙烯酸酯小球；优选的，所述单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯和二乙烯基苯，所述乳化剂为Span80，所述致孔剂为甲苯，所述引发剂A为过氧化苯甲酰，所述还原剂A为N,N-二甲基苯胺，所述引发剂B为过硫酸铵，所述还原剂B是N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，所述的分散剂为聚乙烯醇；优选的，所述乳液中丙烯酸酯单体含量50.0-55.0wt.％、乳化剂3.0-5.0wt.％、甲苯40.0-45.0wt.％、引发剂A 1.0-1.5wt.％,、还原剂A1.0-1.5wt.％，上述组分之和为100％，水的加入量占乳液总体积75-80vol.％；优选的，所述水性体系中水98.0-98.5％wt.％、引发剂B，0.3-0.5wt.％、还原剂B0.3-0.5wt.％、分散剂0.5-1.0wt.％。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述的多孔聚丙烯酸酯小球在负载MOFs之前，进行胺基接枝改性，即将步骤(1)得到的多孔聚丙烯酸酯小球在含有有机胺的溶液中浸渍反应；所述有机胺优选四乙烯五胺。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：在步骤(1)的乳液中加入适量3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)，所述3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)的用量占聚丙烯酸酯固含量的15％～25％。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)，负载双金属MOFs的步骤为：首先制备金属A-卟啉配合物，将金属A-卟啉配合物与三水合硝酸铜溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，将聚丙烯酸酯多孔材料浸渍于上述溶液中进行双金属MOFs的负载，金属A为镍、铁、钴中的任意一种；所述金属A-卟啉配合物的制备方法如下：将金属A的可溶性盐与卟啉溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，加热反应。