[发明专利]一种N/P共掺杂MOFs-C基材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202011121118.1 | 申请日： | 2020-10-20 |
| 公开（公告）号： | CN112246270B | 公开（公告）日： | 2022-08-16 |
| 发明（设计）人： | 杨启鹏;宋如;谭伟强;胡现龙;李卓;袁小懿 | 申请（专利权）人： | 青岛理工大学 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;B01J35/00;B01J37/08;H01M4/90;H01M4/96 |
| 代理公司： | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人： | 张晓鹏 |
| 地址： | 266000 山*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 掺杂 mofs 基材 料及 制备 方法 应用 | ||
1.一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：N/P共掺杂MOFs-C基材料的制备方法为：
利用有机磷配体、联吡啶、硫酸锌作为原料，反应得到MOFs材料；
将得到的MOFs材料在惰性气氛下进行热解得到N/P共掺杂MOFs-C基材料；
所述有机磷配体为2,4,6-三甲基苯-1,3,5-三亚甲基亚磷酸，结构式如式I所示：
（Ⅰ）
所述热解的温度为950-1100℃；热解的升温过程为450-550℃之前，升温速率为7-12℃/min，之后的升温速率为2-5℃/min，热解的时间为1.5-3h；
其中，所述MOFs材料的制备方法为：将有机磷配体溶于水中得到有机磷配体溶液，加入联吡啶溶液和硫酸锌溶液，反应得到MOFs材料；
所述有机磷配体溶液中有机磷配体的质量浓度为0.004-0.006g/ml；
所述联吡啶溶液的浓度为0.011-0.013g/ml，联吡啶溶液的溶剂为DMF；
所述硫酸锌溶液的质量浓度为0.01-0.03 g/ml；
有机磷配体溶液、联吡啶溶液和硫酸锌溶液的体积比为3-5:1:1。
2.如权利要求1所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：有机磷配体溶液中有机磷配体的质量浓度为0.005g/ml。
3.如权利要求1所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：联吡啶溶液的浓度为0.012g/ml。
4.如权利要求1所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：硫酸锌溶液的质量浓度为0.02g/ml。
5.如权利要求1所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：有机磷配体溶液、联吡啶溶液和硫酸锌溶液的体积比为4:1:1。
6.如权利要求1所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：热解的过程之后，回收尾气中的金属锌。
7.如权利要求6所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：回收金属锌的方法为：将尾气进行低温冷凝，使尾气经过碳毡。
8.如权利要求1所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：电池阴极包括所述的N/P共掺杂MOFs-C基材料，阳极为锌电极、锂电极或铂电极。
9.如权利要求8所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：电池制备时将所述的N/P共掺杂MOFs-C基材料与nafion溶液混合，将得到的nafion溶液涂覆在基体表面。
10.如权利要求9所述的一种N/P共掺杂MOFs-C基材料作为阴极材料在电池领域中的应用，其特征在于：所述基体为碳毡。
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