[发明专利]一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法和应用

权利要求书

1.一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)将摩尔比为1:2的Zn(NO₃)₂和二甲基咪唑分别溶于甲醇当中，超声分散，得到ZIF-8源溶液；取氧化石墨烯溶液溶于甲醇中，超声分散，得到氧化石墨烯甲醇溶液；

步骤2)将步骤1)制得的ZIF-8源溶液加入到步骤1)制得的氧化石墨烯甲醇溶液中，保持室温、机械搅拌，得到ZIF-8/GO溶液；

步骤3)将步骤2)制得的ZIF-8/GO溶液用甲醇离心水洗，得到ZIF-8/GO水凝胶；

步骤4)将步骤3)制得的ZIF-8/GO水凝胶溶于有机溶剂中，超声分散制得ZIF-8/石墨烯基复合水凝胶溶液；所述有机溶剂为乙醇，超声分散的时间为30～60min；步骤5)将步骤4)制得的ZIF-8/石墨烯基复合水凝胶溶液进行冷冻干燥，制得ZIF-8/石墨烯基复合气凝胶；

步骤6)将步骤5)制得的ZIF-8/石墨烯基复合气凝胶分散于的还原剂水溶液当中，超声分散，制得ZIF-8/G分散液；所述还原剂为乙二醇，所述溶液中乙二醇与蒸馏水的体积比为1:1；所述超声分散的时间为30～60min；

步骤7)向步骤6)制得的ZIF-8/G分散液中滴入1.28M的贵金属溶液，保证贵金属占质量比为20％，机械搅拌，时间为10～15min，将搅拌后的溶液放入烘箱中水热反应，得到ZIF-8/石墨烯基负载铑的水凝胶溶液；

步骤8)将步骤7)制得的ZIF-8/石墨烯基负载铑的水凝胶溶液离心水洗，并冷冻干燥，即得到ZIF-8/石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)所述超声分散的时间为30min；步骤2)所述机械搅拌的时间为48h。

3.根据权利要求1所述的一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)所述离心水洗的转速为6000～7000转，离心时间为10～15min。

4.根据权利要求1所述的一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤5)所述冷冻干燥的时间为20～24h。

5.根据权利要求1所述的一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤7)所述贵金属为Rh(NO₃)₃；所述水热反应的温度为120℃，时间为12～24h。

6.根据权利要求1所述的一种ZIF8-石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤8)制得的ZIF-8/石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂可进行重复干燥，制备分散液，来去除溶剂中的剩余反应物。

7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制得的ZIF-8/石墨烯基负载铑的气凝胶催化剂在燃料电池方面的应用。