[发明专利]一种制备负载铜有序介孔碳电极材料方法及电催化应用

摘要

本发明公开了一种制备负载铜有序介孔碳电极材料方法及电催化应用，其特点是采用三嵌段共聚物为介孔材料的模板剂、可溶性酚醛树脂为碳源，硝酸铜为铜源，利用溶剂挥发诱导自组装的原理，在溶剂挥发、加热固化、高温碳化之后得到负载铜有序介孔碳电极材料，并将其应用在电解苯甲醇与二氧化碳反应制备苄基甲基碳酸酯。本发明与现有技术相比具有均一的孔径和较大的比表面积、孔容，而且铜纳米粒子高度分散在有序介孔碳的表面，相比于普通铜片电极对苯甲醇的电催化表现出了更高的电催化活性，是一种在电催化方面有广泛应用前景的材料。

主权项

1.一种制备负载铜有序介孔碳电极材料方法，其特征在于以三嵌段共聚物为模板剂，可溶性酚醛树脂为碳源，硝酸铜为铜源，采用溶剂挥发诱导自组装得到有序介孔结构的碳电极材，具体制备包括以下步骤：a步骤：将苯酚与甲醛和质量浓度为20%的NaOH按1：2～5：0.1～0.5摩尔比混合，在70～80℃温度下反应60～80 min，然后冷却至室温，用HCl调节pH为6～8，旋蒸除水后得可溶性酚醛树脂；b步骤：将a步骤制备的可溶性酚醛树脂与三嵌段共聚物F127和无水乙醇按1：1～5：1～500质量比混合，搅拌后为A溶液后待用； c步骤：将硝酸铜与无水乙醇按1~10：100质量比混合或混合后加入与铜的摩尔比为0.01~2.0：1的乙酰丙酮混合为B溶液，将B溶液按1:5~10的质量比滴加到b步骤制备的A溶液中，搅拌2～24 h后将其倒在玻璃板上，室温下蒸发溶剂后为高分子膜材料；d步骤：将c步骤制备的高分子膜材料在80～200℃温度下加热12～36 h，然后在N2氛围及350℃~1500℃下煅烧1~6 h，制得负载铜有序介孔碳电极材料。