[发明专利]双功能电催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种双功能电催化剂的制备方法及其应用，属于可充式锌空电池催化剂技术领域。本发明的技术方案要点为：以MOF材料ZIF‑67（过渡金属钴为中心离子，2‑甲基咪唑为有机配体）为前驱体，对污水厂二级出水进行吸附除磷，利用吸附除磷过程中的磷酸盐对ZIF‑67产生修饰作用，结合可控的衍生合成条件，制备了双功能电催化剂，有效优化了催化材料的结构形貌和电子结构，具有较高的比表面积和良好的催化活性。本发明提供了基于兼顾环保过程的高性能双功能电催化剂制备方法，具有良好的综合效益和应用前景。

主权项

1.具有独特分级结构的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且具有独特分级结构的双功能电催化剂Co₂P₂O₇。