多金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展

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作者 韩国栋 孙勇 +3 位作者 周俊祥 王钰登 田晓霞 屈绍波 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页

在对单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展的基础上进行了拓展,继续研究了多金属MOF衍生多孔碳材料做微波吸收材料的吸波原理和相较于单金属MOF衍生多孔碳的优势。分别从双磁性金属MOF多孔碳、单磁性金属MOF多孔碳和三金属MOF多孔碳... 在对单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展的基础上进行了拓展,继续研究了多金属MOF衍生多孔碳材料做微波吸收材料的吸波原理和相较于单金属MOF衍生多孔碳的优势。分别从双磁性金属MOF多孔碳、单磁性金属MOF多孔碳和三金属MOF多孔碳3个方面论述了其研究进展。综合上述进展分析了多金属MOF衍生多孔碳做吸波材料存在的问题并对其未来发展方向做出了展望和预测。 展开更多

关键词 多金属mof衍生多孔碳 吸波材料 微波吸收

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ZIF-8衍生多孔碳在电容去离子处理重金属废水中的应用 被引量：1

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作者 刘悦 万学立 +1 位作者 张弛 包申旭 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期59-64,共6页

电容去离子技术(CDI)作为一种新兴的环保节能脱盐技术,目前已逐步应用于处理重金属废水,其电极材料多为各种碳基材料制备,且CDI的电吸附效率与材料的特性有直接关系。本研究先采用2-甲基咪唑锌盐(ZIF-8)在N_(2)气氛下碳化得到的ZIF-8衍... 电容去离子技术(CDI)作为一种新兴的环保节能脱盐技术,目前已逐步应用于处理重金属废水,其电极材料多为各种碳基材料制备,且CDI的电吸附效率与材料的特性有直接关系。本研究先采用2-甲基咪唑锌盐(ZIF-8)在N_(2)气氛下碳化得到的ZIF-8衍生多孔碳(ZDPC),然后与活性炭(AC)制备ZDPC/AC复合电极,并将该电极应用于吸附重金属废水中的Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)。采用单因素实验研究了吸附效果受电极电压、溶液初始浓度和初始pH等关键因素的影响,并确定了最佳吸附条件。论文结果表明,重金属离子在ZDPC/AC复合电极上的吸附以物理吸附和单分子层吸附为主,并具有优良的电化学吸附性能。该电极在重金属污染废水净化方面有着广阔的实际应用前景。 展开更多

关键词 电容去离子 ZIF-8衍生多孔碳 重金属废水 Cr(Ⅵ) Cu(Ⅱ)

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单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展 被引量：4

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作者 韩国栋 孙勇 +4 位作者 周俊祥 王钰登 田晓霞 王甲富 屈绍波 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期2-14,共13页

现阶段,电子仪器和设备受到空前关注,但是电磁波污染问题也随之加剧,电磁吸波材料可以保护人体和仪器设备免受其干扰,而且对于军用设备的隐身也会起到重要的作用。金属有机框架(MOFs)是一种三维多孔结构,其合成方法简单,尺寸形貌和孔径... 现阶段,电子仪器和设备受到空前关注,但是电磁波污染问题也随之加剧,电磁吸波材料可以保护人体和仪器设备免受其干扰,而且对于军用设备的隐身也会起到重要的作用。金属有机框架(MOFs)是一种三维多孔结构,其合成方法简单,尺寸形貌和孔径大小可控,形状结构稳定。其衍生的多孔碳材料因具有较强的导电性和较大的比表面积等优点使其成为热门的应用材料。在微波吸收领域,MOF衍生多孔碳材料也展现出巨大潜力。文中从MOF的中心金属出发,对单金属MOF衍生多孔碳材料的研究现状和吸波原理进行了介绍,详细总结了其在微波吸收领域的研究进展,并综合上述进展分析了单金属MOF衍生多孔碳做吸波材料存在的问题,最后对其未来发展方向做出了展望和预测。 展开更多

关键词 金属有机框架 微波吸收 mof碳的衍生物 吸波材料

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基于金属有机框架结构衍生多孔碳材料制备及电催化进展 被引量：5

4

作者 史清华 芦宝平 +3 位作者 苗震雨 李肇敏 李俊汾 董金龙 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期16-20,25,共6页

金属有机框架结构(MOFs)是指通过配位键由金属离子或团簇和有机配体自组装形成的多孔无机-有机杂化材料。MOFs材料具有丰富的孔结构分布、较大的比表面积、多样的结构与功能、大量的金属活性位点等特点,被广泛应用于催化、传感、气体吸... 金属有机框架结构(MOFs)是指通过配位键由金属离子或团簇和有机配体自组装形成的多孔无机-有机杂化材料。MOFs材料具有丰富的孔结构分布、较大的比表面积、多样的结构与功能、大量的金属活性位点等特点,被广泛应用于催化、传感、气体吸附、能源储存。然而,由于大多数MOFs材料在强酸碱环境中不稳定,导电性较差,特别是将MOFs直接用作电催化剂时的催化性能不高。近年来,大量研究表明通过将不同种类的MOFs作为模板制备新颖的多孔碳纳米催化剂,表现出了高电催化活性、优异的稳定性等优势。综述了MOFs及其衍生多孔碳材料的类型和制备方法,并介绍了MOFs衍生多孔碳材料在电催化方面的一些应用。 展开更多

关键词 金属有机框架 衍生多孔碳材料 电催化

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金属有机骨架衍生碳基材料用于吸附-降解有机污染物的研究进展 被引量：2

5

作者 吴依璇 朱文君 +2 位作者 李欣 左小华 王浩南 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期299-304,311,共7页

随着人类社会发展,抗生素、内分泌干扰物以及染料等持久性有机化合物的频繁使用引发的水环境污染将对人体健康和生态环境造成不可逆的危害。因此,寻找绿色、高效和低成本的污染物处理技术刻不容缓。金属有机骨架(MOFs)衍生碳材料具有结... 随着人类社会发展,抗生素、内分泌干扰物以及染料等持久性有机化合物的频繁使用引发的水环境污染将对人体健康和生态环境造成不可逆的危害。因此,寻找绿色、高效和低成本的污染物处理技术刻不容缓。金属有机骨架(MOFs)衍生碳材料具有结构可控性强、比表面积大、化学稳定性高、表面可功能化等特点,在吸附-降解去除持久性有机污染物领域有着广泛应用。综述了MOFs衍生碳材料的制备过程、性质特点、阐述了其吸附-降解有机污染物的应用。最后探讨了MOFs衍生碳材料在水环境吸附-降解有机污染物应用中面临的挑战,并对其在吸附-降解有机污染物领域的未来研究和应用进行了展望。 展开更多

关键词 有机污染物 废水处理 mofs衍生碳材料 金属有机骨架

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基于组分设计的MOFs衍生碳基吸波材料的研究进展

6

作者 王飞翔 沈勇 +1 位作者 潘虹 徐丽慧 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期232-237,共6页

金属有机骨架(MOFs)具有孔隙率高、比表面积大等特点,其衍生物重量轻、带宽宽、损耗能力强,具有有序规整以及易设计性的组分结构而被广泛用于电磁波吸收研究。总结了单金属、双金属及金属氧化物MOFs碳基吸波材料作为微波吸收材料的性能... 金属有机骨架(MOFs)具有孔隙率高、比表面积大等特点,其衍生物重量轻、带宽宽、损耗能力强,具有有序规整以及易设计性的组分结构而被广泛用于电磁波吸收研究。总结了单金属、双金属及金属氧化物MOFs碳基吸波材料作为微波吸收材料的性能、优势及其在电磁波吸收方面的应用等,分析了不同组分和组分设计对电磁波吸收性能的影响。尽管还面临许多的挑战,但MOFs衍生物作为电磁波吸收材料显示出广阔的发展潜力。 展开更多

关键词 电磁波吸收 金属有机骨架 mofs碳基衍生物 特殊结构

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金属有机骨架衍生纳米多孔碳和钛酸锂构筑高性能锂离子混合电容器 被引量：1

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作者 姚伟伟 毛剑 +2 位作者 张臣 李珍 吴明红 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期963-971,共9页

锂离子混合电容器兼具锂离子电池的高能量密度特性和超级电容器的高功率密度特性,是一种极具应用前景的新型储能器件.首先通过高温热解金属有机骨架(metal organic framework,MOF)前驱体的方法制备了MOF衍生的纳米多孔碳材料(碳化后的... 锂离子混合电容器兼具锂离子电池的高能量密度特性和超级电容器的高功率密度特性,是一种极具应用前景的新型储能器件.首先通过高温热解金属有机骨架(metal organic framework,MOF)前驱体的方法制备了MOF衍生的纳米多孔碳材料(碳化后的沸石咪唑酯骨架结构-8(carbonized zeolitic imidazolate framework-8,cZIF-8)),该材料具有高比表面积、较优异的孔隙率、良好的热稳定性和高导电性能.以电容型cZIF-8电极为正极,电池型钛酸锂(Li4Ti5O12,LTO)电极为负极,构筑一种新型的cZIF-8//LTO锂离子混合电容器.组装的设备最高能量密度达到44 W·h·kg-1,最高功率密度为5387 W·kg-1,其能量密度明显高于cZIF-8//cZIF-8超级电容器(16.6 W·h·kg-1).更为重要的是,cZIF-8//LTO锂离子混合电容器具有较优异的循环性能,在2 A·g-1的高电流密度下循环10000次后容量保留率高达85.4%.这种基于MOFs材料的锂离子混合电容器能使电化学储能器件在不降低功率性能的情况下有效提升能量密度. 展开更多

关键词 纳米多孔碳 mof衍生物 钛酸锂 锂离子混合电容器

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基于Zn-MOF衍生碳的超疏水吸波织物的制备及性能 被引量：1

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作者 蔡央芳 徐丽慧 +6 位作者 曲志强 潘虹 王黎明 沈勇 徐天阳 王英强 李佳垚 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期10169-10174,共6页

以2-甲基咪唑和六水合硝酸锌为原料制备了具有纳米级正十二面体结构的锌金属有机骨架多孔衍生碳(Zn-MOF衍生碳)。将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合整理在棉织物上制备了超疏水吸波复合功能织物。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱... 以2-甲基咪唑和六水合硝酸锌为原料制备了具有纳米级正十二面体结构的锌金属有机骨架多孔衍生碳(Zn-MOF衍生碳)。将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合整理在棉织物上制备了超疏水吸波复合功能织物。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等对制备材料和复合功能织物的形貌和结构进行表征,结果表明,Zn-MOF衍生碳具有高比表面积多孔结构,具有优异的吸波性能,最小反射损耗为-37.4 dB;当Zn-MOF衍生碳用量为3%(质量分数)时,制备的复合功能织物在8.5 GHz处,最小反射损耗可达-32.4 dB,水滴接触角为151.4°。通过微纳米粗糙结构的Zn-MOF衍生碳和低表能物质PDMS的协同作用,实现了织物优异的超疏水、吸波等多功能协同性。制备的超疏水吸波复合功能织物对常见液滴具有优异的防污性、自清洁性,为长久寿命电磁防护材料的开发提供研究基础。 展开更多

关键词 金属有机框架(mofs) mof衍生碳 微波吸收 超疏水 复合功能织物

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MOF衍生Co-C/FeOx复合材料的制备及其催化CO_(2)还原性能探究 被引量：2

9

作者 蔡静宇 张春妮 +1 位作者 肖龙强 赵玉来 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期153-158,共6页

以MOFs为模板,通过水热合成､高温煅烧制备得到Co-C/FeO_(x)复合材料,在300℃､0.2 MPa条件下探究了其对CO_(2)的催化还原性能。通过调控Co-C和FeO_(x)的质量比探究CO_(2)还原产物的分布,结果表明,当Co-C和FeO_(x)质量比为1∶4时,CO_(2)... 以MOFs为模板,通过水热合成､高温煅烧制备得到Co-C/FeO_(x)复合材料,在300℃､0.2 MPa条件下探究了其对CO_(2)的催化还原性能。通过调控Co-C和FeO_(x)的质量比探究CO_(2)还原产物的分布,结果表明,当Co-C和FeO_(x)质量比为1∶4时,CO_(2)转化率为28.8%,C2H6和C_(3)H_(8)的选择性提高至28.6%。FeO_(x)的引入促进了中间体CO的生成,Co-C和FeO_(x)两者的结合使CO_(2)还原兼顾了CO_(2)转化率与C^(2+)产物的选择性。该研究不仅为CO_(2)选择性还原为多碳产物提供了一种有效策略,还展示了以MOFs为前驱体合成的碳负载金属/金属氧化物复合材料在催化中的应用潜力。 展开更多

关键词 二氧化碳 选择催化还原 碳氢化合物 mof衍生物 双金属

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碳布负载ZIF-8衍生多孔碳的储能性能 被引量：1

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作者 范浩东 解勤兴 《电池》 CAS 北大核心 2022年第4期415-418,共4页

为抑制多硫化物穿梭效应,通过在棉布上原位生长金属有机框架材料(MOF)2-甲基咪唑锌(ZIF-8)并热处理,制备锂硫电池正极中间层材料碳布负载ZIF-8衍生多孔碳(ZIF-C@CC)。采用XRD、SEM、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等,对材料的组成、... 为抑制多硫化物穿梭效应,通过在棉布上原位生长金属有机框架材料(MOF)2-甲基咪唑锌(ZIF-8)并热处理,制备锂硫电池正极中间层材料碳布负载ZIF-8衍生多孔碳(ZIF-C@CC)。采用XRD、SEM、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等,对材料的组成、结构、表面形貌及电化学性能进行分析。结果证实了ZIF-8前驱体的形成,且ZIF-8衍生碳以正多面体结构致密包覆在碳布表面。该材料具有较好的循环稳定性及倍率性能,以0.2 C在1.7~2.8 V循环50次,放电比容量为710.3 mAh/g;在5.0 C下的放电比容量可达407.2 mAh/g。ZIF-C@CC材料性能的提升,可归因于ZIF衍生多孔碳骨架为多硫化物提供了更多活性吸附位点。 展开更多

关键词 锂硫电池 中间层 金属有机框架材料(mof) 2-甲基咪唑锌(ZIF-8) 多孔碳 穿梭效应

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衍生多孔碳材料在固相微萃取中的应用研究进展 被引量：6

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作者 况逸馨 周素馨 +2 位作者 胡亚兰 郑娟 欧阳钢锋 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期882-888,共7页

固相微萃取是一种集采样、萃取、富集和进样于一体的样品前处理技术,其萃取效果与涂层材料密切相关。多孔碳材料具有比表面积大、多孔结构可控、活性位点多和化学稳定性好等优点,广泛应用于电池、超级电容器、催化、吸附和分离等领域,... 固相微萃取是一种集采样、萃取、富集和进样于一体的样品前处理技术,其萃取效果与涂层材料密切相关。多孔碳材料具有比表面积大、多孔结构可控、活性位点多和化学稳定性好等优点,广泛应用于电池、超级电容器、催化、吸附和分离等领域,也是一种热门的用作固相微萃取探针的涂层材料。衍生多孔碳材料因种类丰富、可设计性强被广泛研究,研究主要集中在对衍生多孔碳材料的结构优化方面。但是衍生多孔碳材料在固相微萃取中的应用还存在如下问题:(1)共价有机框架衍生多孔碳材料的制备已取得较大进展,但将其应用于固相微萃取领域的研究仍较少;(2)有待进一步明确制备出的衍生多孔碳材料用作固相微萃取涂层表现出优异提取能力的机理;(3)有待进一步深入研究将衍生多孔碳材料用作固相微萃取涂层以实现对不同物理化学性质污染物的广谱高灵敏度分析。文章综述了近3年衍生多孔碳材料在固相微萃取中的应用研究,并展望了未来衍生多孔碳材料在固相微萃取中的研究前景。引用文献共56篇,主要来源于Elsevier。 展开更多

关键词 衍生多孔碳 生物质炭 金属有机框架 固相微萃取

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Fe-Cu@MOFs衍生碳催化H_(2)O_(2)处理罗丹明B废水 被引量：2

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作者 莫莎 岳丽蓉 +3 位作者 邢波 杨郭 宋燕 宋燕汝 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期303-312,共10页

以不同Fe-Cu摩尔比的金属有机骨架化合物(MOFs)为前驱体,经高温碳化制得相应衍生碳催化剂(Fe-Cu@C),将其用于催化H2O2处理罗丹明B废水,并对催化剂形貌、表面性质及孔结构进行表征。实验结果表明:Fe-Cu@C中Cu相对含量的增大有利于促进催... 以不同Fe-Cu摩尔比的金属有机骨架化合物(MOFs)为前驱体,经高温碳化制得相应衍生碳催化剂(Fe-Cu@C),将其用于催化H2O2处理罗丹明B废水,并对催化剂形貌、表面性质及孔结构进行表征。实验结果表明:Fe-Cu@C中Cu相对含量的增大有利于促进催化剂上CuO、Fe0和Fe^(2+)的形成,因而双金属催化剂Fe-Cu@C比单金属催化剂6Fe@C体现出更高的罗丹明B去除效果;在反应温度为323 K、pH=4、H2O2(w=30%)加入量0.5 mL、2Fe4Cu@C加入量0.25 g/L、反应时间60 min、罗丹明B质量浓度100 mg/L的条件下,罗丹明B去除率可达100%。整个过程是一个表面自由基参与的准一级动力学过程。重复使用4次的2Fe4Cu@C高温再生后,催化活性可恢复至原来的96.6%。 展开更多

关键词 金属有机骨架化合物(mofs) Fe-Cu双金属 多孔碳 过氧化氢 罗丹明B

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MOF基材料绿色催化CO_(2)还原研究进展 被引量：8

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作者 王英杰 董辰 +2 位作者 谢亚勃 李睿 李建荣 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期261-272,305,共13页

CO_(2)的资源化转化与利用是"双碳"目标达成的重要途径之一.金属-有机框架(metal-organic framework, MOF)因其充足的孔结构、丰富的活性位和可功能化等特性,在CO_(2)催化还原反应中展现出良好的应用前景.总结了基于MOF的新... CO_(2)的资源化转化与利用是"双碳"目标达成的重要途径之一.金属-有机框架(metal-organic framework, MOF)因其充足的孔结构、丰富的活性位和可功能化等特性,在CO_(2)催化还原反应中展现出良好的应用前景.总结了基于MOF的新型功能材料依托光、电清洁能源,绿色催化CO_(2)还原的最新研究进展,分别探讨了活性MOF、MOF复合物和MOF衍生物的催化性能,并从理化特性上分析了材料性能优势的成因.在此基础上,对这类新型催化剂面临的主要问题和未来发展做出了总结与展望. 展开更多

关键词 碳中和 CO_(2)还原 金属-有机框架(metal-organic framework mof) mof复合物 mof衍生物 电催化 光催化

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N、P共掺杂莲藕生物碳材料用于芦丁的电化学传感 被引量：3

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作者 王小宇 高仪 +3 位作者 刘耀鹏 鲁猷栾 郑寅 黄文胜 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1544-1552,共9页

以莲藕为生物质原料、聚磷酸铵(APP)为氮磷掺杂剂制备了一种N、P共掺杂生物质碳材料,采用SEM、TGA、XRD、XPS和FTIR对材料的结构、形貌和元素组成进行了表征,并以该碳材料修饰玻碳电极,构建了一种检测芦丁的电化学传感器。采用电化学阻... 以莲藕为生物质原料、聚磷酸铵(APP)为氮磷掺杂剂制备了一种N、P共掺杂生物质碳材料,采用SEM、TGA、XRD、XPS和FTIR对材料的结构、形貌和元素组成进行了表征,并以该碳材料修饰玻碳电极,构建了一种检测芦丁的电化学传感器。采用电化学阻抗谱、循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了传感器的电化学性能及芦丁在不同电极上的电化学行为。结果表明,在莲藕与APP质量比为1∶1、热解温度为800℃条件下,制备的热解碳材料修饰电极对芦丁的检测效果最好。在最优化条件下,芦丁浓度与该修饰电极的响应电流呈线性关系,检出范围为0.01~10μmol/L,检出限为1.19×10^(–2)μmol/L(信噪比=3)。此外,该修饰电极对双黄连口服液和健康人尿样中芦丁的测定效果良好。 展开更多

关键词 芦丁 非金属掺杂 生物质衍生多孔碳材料 电化学性能 电化学传感器

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Co_(0.5)Cu_(0.5)/CNR催化剂制备及其氨硼烷水解制氢性能研究

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作者 左佑华 李蓉 +5 位作者 花俊峰 郝思雨 谢婧 许立信 叶明富 万超 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1307-1317,共11页

以硝酸钴和硝酸铜制备溶液A,苯二甲酸(PTA)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)制备溶液B,两种溶液通过溶剂热法制备Co/Cu拉瓦希尔骨架系列材料(Co/Cu-MIL前驱体),进一步直接碳化前驱体制备出MOFs衍生物,即双金属碳纳米棒(CoxCu_(1-x)/CNR)催化剂... 以硝酸钴和硝酸铜制备溶液A,苯二甲酸(PTA)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)制备溶液B,两种溶液通过溶剂热法制备Co/Cu拉瓦希尔骨架系列材料(Co/Cu-MIL前驱体),进一步直接碳化前驱体制备出MOFs衍生物,即双金属碳纳米棒(CoxCu_(1-x)/CNR)催化剂。通过SEM、TEM、XRD、XPS等表征手段探究其形貌和组成。结果表明,Co/Cu-MIL经过高温焙烧后成功得到CoxCu_(1-x)/CNR,当x=0.5、溶剂热温度为120℃、焙烧温度为650℃时得到的催化剂催化活性最优,Co_(0.5)Cu_(0.5)/CNR催化剂催化氨硼烷(AB)水解制氢的TOF值为2718.21 h^(-1),反应的活化能为51.64 kJ/mol,且催化剂的循环稳定性较好,在循环10次后催化活性虽然有所下降,但对AB仍然保持100%的转化率。 展开更多

关键词 拉瓦希尔骨架系列材料 mofs衍生物 双金属碳纳米棒催化剂 氨硼烷 水解制氢

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