一种Ni-MOFs/Ni
文献发布时间:2023-06-19 19:33:46
技术领域
本发明属于二维纳米材料设计与制备的技术领域,具体涉及一种Ni-MOFs/Ni
背景技术
金属-有机骨架(MOFs)是由无机节点与有机配体构成的多孔材料,具有孔径可调、比表面积大等优点,尤其是二维金属-有机骨架纳米片具有丰富且易获得的活性位点,在催化和分离中具有光明的应用前景。由于异质结构的复合表面和独特的界面,它们通常具有较强的催化性能和新功能。因此,二维MOFs有望用于构建异质结构。
边缘定向生长的MOFs基异质结构是近年来发展起来的高性能催化剂,以往的MOFs基异质结构主要是MOFs/贵金属异质结构。由于MOFs的边缘比基面具有更大的表面能,利用边缘的不饱和配位作为初始位,贵金属纳米晶更容易沉积在MOFs的边缘上,形成MOFs/贵金属异质结构。
过渡金属磷化合物(TMPs)具有丰富的地球储量和良好的物化性能,被普遍认为是最有前途的电催化剂和催化加氢催化剂候选人。TMPs通常由金属前驱体和磷源通过水热反应或热解合成。有机磷、次磷酸盐或PH
发明内容
发明目的:针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种Ni-MOFs/Ni
本发明还提供所述Ni-MOFs/Ni
技术方案:为了实现上述目的,本发明所述一种Ni-MOFs/Ni
(1)将对苯二甲酸溶解在N-N-二甲基乙酰胺和氯仿的混合溶液中,将NiC
(2)将次亚磷酸钠和Ni-MOFs放置在管式炉的石英管中,在惰性气体,加热处理后得到Ni-MOFs/Ni
其中,步骤(1)中所述对苯二甲酸和NiC
其中,步骤(1)中所述反应温度为20-30℃,反应时间为2-24h。
其中,步骤(2)中所述Ni-MOFs和次亚磷酸钠的质量比为1:5-20。其中,次亚磷酸钠为NaH
其中,步骤(2)中处理温度为200-500℃,处理时间为0.5h-6h。
作为优选,步骤(2)中处理温度为260-280℃,处理时间为2h-3h。
进一步地,步骤(2)中处理温度为270℃,处理时间为2h。
作为优选,将24.9mg对苯二甲酸加入到6mL N-N-二甲基乙酰胺和6mL氯仿的混合溶液中。将223.2mg NiC
作为优选,将200mg NaH
本发明所述制备方法所制备的Ni-MOFs/Ni
其中,Ni-MOFs/Ni
本发明所述的Ni-MOFs/Ni
本发明所述的Ni-MOFs/Ni
本发明针对MOFs边缘异质结构纳米材料制备困难,MOFs/TMPs边缘异质结构欠缺这一问题,通过控制Ni-MOFs纳米片的磷化处理温度成功制备了Ni-MOFs/Ni
其中,本发明重点通过控制Ni-MOFs纳米片的磷化处理温度成功制备了Ni-MOFs/Ni
机理:本发明通过控制Ni-MOFs纳米片的磷化处理温度成功制备了Ni-MOFs/Ni
有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本发明第一次实现了TMPs在MOFs纳米片边缘上的可控合成,弥补了此类材料合成方法的空白。
2、本发明所制得的Ni-MOFs/Ni
3、本发明的制备方法简单、价格低廉、功能效果优异、可以大规模生产利用。
附图说明
图1为Ni-MOFs纳米片的透射电镜图像;
图2为Ni-MOFs纳米片的X射线粉末衍射图谱;
图3为Ni-MOFs经不同温度磷化处理后产物的透射电镜图像;
图4为Ni-MOFs经不同温度磷化处理后产物的X射线粉末衍射图谱;
图5为4-NP、4-硝基酚阴离子溶液和Ni-MOF-270P催化反应后溶液的紫外-可见光谱;
图6为Ni-MOFs经不同温度磷化处理后产物的催化氢化活性;
图7为Ni-MOFs在相同温度,不同NaH
图8为Ni-MOFs在相同温度,不同NaH
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。下述实施例中所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂家建议的条件。
实施例1
Ni-MOF纳米片的合成
将24.9mg对苯二甲酸加入到6mL N-N-二甲基乙酰胺和6mL氯仿的混合溶液中。将223.2mg NiC
实施例2
Ni-MOF/Ni
将200mg NaH
同时采用不同的温度(200-300℃)合成二维Ni-MOF在不同温度下的磷化产物做为对比样(定义为Ni-MOF-XP,X为磷化温度)。
实施例3
1、Ni-MOFs经不同温度磷化处理后产物形貌的对比:
首先,实施例1中制备的Ni-MOFs具有二维平行四边形形貌(图1),X射线粉末衍射(XRD)表明其具有清晰的衍射峰,符合([Ni
2、Ni-MOFs经不同温度磷化处理后产物催化活性的对比:
以催化对硝基苯酚4-NP还原为对氨基苯酚4-AP作为模型反应,证明了Ni-MOF/Ni
实施例4
Ni-MOF/Ni
上述实施例3已证明在NaH
为了进一步验证Ni-MOF/Ni
通过TEM和XRD数据发现,在NaH
在NaH
实施例5
实施例5与实施例1方法相同,不同之处在于:对苯二甲酸和NiC
实施例6
实施例5与实施例1方法相同,不同之处在于:对苯二甲酸和NiC