多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法及应用与流程

技术特征：
1.一种多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：（a1）多级孔共价有机框架化合物的制备将无水氯化锌和2,6
‑
吡啶二甲腈加入容器中，对容器进行抽气，然后将容器于脱气状态下密封；将密封的容器于室温匀速升温后反应，再冷却至室温后，打开容器，得到反应物a；将反应物a研磨成粉末后，去除氯化锌，得到黑色粉末b；将黑色粉末b淋洗后，干燥，即得多级孔共价有机框架化合物；（a2）多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备将多级孔共价有机框架化合物、十二烷基硫酸钠、nicl2·
6h2o、cocl2·
6h2o、cucl2·
2h2o、醋酸钯和氯铂酸溶于超纯水水中，形成均匀溶液c，再滴入氢氧化钠水溶液，形成均匀溶液d，之后再加入磷酸二氢钠形成均匀溶液e；将均匀溶液e转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，反应即得到多级孔共价有机框架化合物与金属团簇复合材料，再去除无用离子，真空干燥，即得多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂。2.根据权利要求1所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，步骤（a1）中对容器抽气采用真空泵抽气，且保持5
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10min；密封容器的升温方式为置于管式炉中升温，从室温匀速升温加热至 300
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500
˚
c，且保持30
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40h；去除氯化锌的方式为采用去离子水洗至少三次来移除氯化锌，再用稀酸在室温条件下搅拌10
‑
20h进一步去除氯化锌之后，过滤；淋洗方式为先用去离子水淋洗至少三次，再用有机溶剂淋洗至少三次；干燥方式为将黑色粉末b放入真空烘箱，100
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150℃下干燥20
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30h。3.根据权利要求2所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，步骤（a1）稀酸为0.1mol/l的盐酸或者硫酸；有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷中的至少一种。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，步骤（a2）中形成均匀溶液c所需搅拌时间为2
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5h；形成均匀溶液d所需搅拌时间为30 min
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60 min；形成均匀溶液e所需搅拌时间为30 min
‑
60 min；均匀溶液e在聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中反应温度为80
‑
120
ꢀ˚
c，反应时间为12
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48 h；去除无用离子方式为将所得多级孔共价有机框架化合物与金属团簇复合材料用超纯水和醇分别清洗至少5次；真空干燥方式为在30
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80℃下真空干燥24h。5.根据权利要求4所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，步骤（a2）中多级孔共价有机框架化合物、nicl2·
6h2o、cocl2·
6h2o、cucl2·
2h2o、醋酸钯和氯铂酸的摩尔比为10
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12:1:1:1:1:1，十二烷基硫酸钠的浓度为15
‑
20 mmol/l，氢氧化钠水溶液浓度为1 mmol/l
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2 mmol/l，磷酸二氢钠溶液浓度为0.1 mmol/l
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0.5 mmol/l；去除无用离子所用的醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。6.一种多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：（b1）多级孔共价有机框架化合物的制备将无水氯化锌和2,6
‑
吡啶二甲腈加入容器中，对容器进行抽气，然后将容器于脱气状态下密封；将密封的容器于室温匀速升温后反应，再冷却至室温后，打开容器，得到反应物a；将反应物a研磨成粉末后，去除氯化锌，得到黑色粉末b；将黑色粉末b淋洗后，干燥，即得
多级孔共价有机框架化合物；（b2）多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备将多级孔共价有机框架化合物、nicl2·
6h2o、cocl2·
6h2o、cucl2·
2h2o、醋酸钯和氯铂酸溶于超纯水水中，反应即得到多级孔共价有机框架化合物与金属单原子复合材料，再去除无用离子，真空干燥，即得多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂。7.根据权利要求6所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（b1）中对容器抽气采用真空泵抽气，且保持5
‑
10min；密封容器的升温方式为置于管式炉中升温，从室温匀速升温加热至 300
‑
500
˚
c，且保持30
‑
40h；去除氯化锌的方式为采用去离子水洗至少三次来移除氯化锌，再用稀酸在室温条件下搅拌10
‑
20h进一步去除氯化锌之后，过滤；淋洗方式为先用去离子水淋洗至少三次，再用有机溶剂淋洗至少三次；干燥方式为将黑色粉末b放入真空烘箱，100
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150℃下干燥20
‑
30h。8.根据权利要求7所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，步骤（b1）稀酸为0.1mol/l的盐酸或者硫酸；有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷中的一种或者两种。9.根据权利要求6
‑
8中任意一项所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，步骤（b2）中多级孔共价有机框架化合物、nicl2·
6h2o、cocl2·
6h2o、cucl2·
2h2o、醋酸钯和氯铂酸的摩尔比为0.5
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1：1
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1.5：1
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1.5：1
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1.5：1
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1.5：1
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1.5；溶于超纯水水中所需温度为40
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80 ℃，且需搅拌2
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5h；去除无用离子方式为将所得多级孔共价有机框架化合物与金属单原子复合材料用超纯水和醇分别清洗至少5次，所用的醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种；真空干燥方式为在30
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80℃下真空干燥24h。10.权利要求1
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9中任意一项所述的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法制备的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的一种应用，其特征在于，多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂用于工业电催化析氢反应中制备氢。

技术总结
本发明属于催化剂制备领域，公开了一种多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，经过先制备多级孔共价有机框架化合物，再与十二烷基硫酸钠、金属盐溶于超纯水水中等步骤即得催化剂；另一种多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂的制备方法，经过先制备多级孔共价有机框架化合物，再与金属盐溶于超纯水水中等步骤即得催化剂。本发明的制备方法简单，成本低廉。本发明的制备方法适用于制备多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂，所制的多级孔共价有机框架化合物与金属复合析氢催化剂适用于工业电催化析氢反应中制备氢。催化析氢反应中制备氢。


技术研发人员：乔山林 张博颖 李青 陈欢 陈立芳 苏玉金 杨静 董旭莎
受保护的技术使用者：河北科技大学
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2021/12/16