一种用于电催化和光催化的生物MOF材料及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种用于电催化和光催化的生物mof材料，其特征在于，包括有机配体鞣花酸和iva族金属离子；每个iva族金属离子分别和五个酚羟基氧及一个内酯羰基氧配位，其中所述五个酚羟基氧来自三个鞣花酸，且两个iva族金属离子通过共用两个来自不同鞣花酸上的酚羟基连接形成双金属中心；所述内酯羰基氧来自所述双金属中心两个iva族金属离子共用的酚羟基所在的鞣花酸。2.根据权利要求1所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料，其特征在于，包括iva族金属离子和两个一半有机配体鞣花酸阴离子构成的不对称单元，每个一半有机配体鞣花酸阴离子上的两个酚羟基与同一个iva族金属离子配位连接；其中一半有机配体鞣花酸阴离子如式i所示,；式i。3.根据权利要求1所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料，其特征在于，所述用于电催化和光催化的生物mof材料为三斜晶系，p-1空间群，晶胞参数为a=6.7542
å
，b=9.6895
å
，c=12.9907
å
，α=83.409
°
，β=85.019
°
，γ=80.625
°
。4.根据权利要求1所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料，其特征在于，所述iva族金属离子为铅。5.权利要求1-4任一项所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将iva族金属离子前体和鞣花酸混合，加入溶剂进行溶解，然后在密闭条件下进行溶剂热反应，反应结束得到所述用于电催化和光催化的生物mof材料。6.根据权利要求5所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为有机溶剂与水的混合溶剂，其中有机溶剂和水的体积比为（1-6）：1；所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合物。7.根据权利要求5所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料的制备方法，其特征在于，所述iva族金属离子前体为iva族金属离子的氯化物、硝酸盐、乙酸盐及其水合物中的一种或两种以上的组合物；所述鞣花酸和iva族金属离子前体的摩尔量之比为1:(1-2.5)。8.根据权利要求5所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料的制备方法，其特征在于，鞣花酸与溶剂的摩尔量体积比为1mmol:（10-100）ml。9.根据权利要求5所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料的制备方法，其特征在于，反应的条件为50-100℃下反应6-48h。10.权利要求1-4任一项所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料或权利要求5-9任一项所述的一种用于电催化和光催化的生物mof材料的制备方法制备得到的一种用于
电催化和光催化的生物mof材料在电催化和光催化反应中的应用。

技术总结
本发明公开一种用于电催化和光催化的生物MOF材料及其制备方法和应用，该生物MOF材料以天然多羟基的鞣花酸为有机配体与IVA族金属离子构建，鞣花酸中多个酚羟基与金属离子螯合使生物MOF材料具有独特的稳定性；金属离子独特的六配位结构使其具有开放的金属位点，电催化还原CO2产生甲酸的法拉第效率能够达到89.81%；光催化CO2还原CO和H2生成速率分别能够达到2.10 mmol/h/g和0.04 mmol/h/g，对CO的选择性高达98.22%，表现出优异的电催化和光催化性能。本发明的制备方法，采天然产物鞣花酸为有机配体，避免了有机配体合成，缩短生物MOF材料合成周期、降低成本且对环境友好；另外MOF的合成采用溶剂热方法，工艺成熟，反应条件温和易于控制，适合大规模生产。适合大规模生产。适合大规模生产。


技术研发人员：陈松 何军 钟礼匡 陈少如 林洽纯 胡洁颖
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2022/12/30