[发明专利]一种镍基金属配合物、电催化剂及镍基金属配合物的制备方法

说明书

本发明提供了一种镍基金属配合物、电催化剂及镍基金属配合物的制备方法，属于金属有机框架材料技术领域，所述镍基金属配合物的化学式如式(I)所示：式(I)[(Ni₂(μ₃‑OH)(Hnip)(att)(H₂O)₂]·xH₂O；其中，Hnip为5‑硝基间苯二甲酸，att为氨基四氮唑，x为1～5中的自然数。本申请镍基金属配合物采用5‑硝基间苯二甲酸和5‑氨基四氮唑对金属镍进行双配位，使得该镍基金属配合物具有不错的电催化氧气析出性能，有效解决了现有镍基金属有机框架材料存在的电催化氧气析出性能较差的问题。

技术领域

本申请涉及金属有机框架材料技术领域，尤其涉及一种镍基金属配合物、电催化剂及镍基金属配合物的制备方法。

背景技术

金属有机框架(Metal-Organic Framework，MOF)材料是一类由金属离子或簇和桥联配体以配位键构筑而成的超分子结构化合物，在气体的吸附、分离和催化等领域得到广泛的研究和应用。

但在电催化领域中，现有镍基金属有机框架材料存在电催化氧气析出性能较差的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种镍基金属配合物、电催化剂及镍基金属配合物的制备方法，以解决现有镍基金属有机框架材料存在电催化氧气析出性能较差的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种镍基金属配合物，所述镍基金属配合物的化学式如式(I)所示：

式(I)：[(Ni₂(μ₃-OH)(Hnip)(att)(H₂O)₂]·xH₂O；其中，Hnip为5-硝基间苯二甲酸，att为氨基四氮唑，x为1～5中的自然数。

进一步地，所述镍基金属配合物的晶体为单斜晶系，P 21/m空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝104.26°，γ＝90°；晶胞体积为所述镍基金属配合物的晶体的晶胞内不对称单元数z为30。

进一步地，所述镍基金属配合物的晶体的X-射线粉末衍射图谱包括：

在2θ角度为6.81±0.2°、8.73±0.2°、13.57±0.2°、14.98±0.2°、16.09±0.2°、17.51±0.2°、20.43±0.2°、26.23±0.2°、26.89±0.2°、27.80±0.2°、30.22±0.2°、31.63±0.2°的位置中，至少有一处衍射峰。

进一步地，所述镍基金属配合物具有一维Ni-O链以及Ni(I)离子与两个羧酸基团和1个桥连氧原子、两个氨基四氮唑上的氮配位，形成八面体配位环境。Ni(II)离子分别于两个氨基四氮唑上的N以及桥连氧、以及与两个水分子进行配位，形成八面体配位环境，同时两个配位水分子可以移除，Ni(II)离子形成不饱和配位，进行后续的电催化反应

第二方面，基于相同的发明构思，本申请实施例提供了一种第一方面所述的镍基金属配合物的制备方法，所述制备方法包括：

将5-氨基四氮唑、5-硝基间苯二甲酸、碱和镍源在溶剂中反应，得到镍基金属配合物。

进一步地，将5-氨基四氮唑、5-硝基间苯二甲酸、碱和镍源在溶剂中反应，得到镍基金属配合物具体包括：

将5-氨基四氮唑、5-硝基间苯二甲酸和碱溶于溶剂中，后搅拌，得到第一混合体系；

将镍源加入所述第一混合体系中，后搅拌，得到第二混合体系；

将所述第二混合体系置于120～140℃温度下反应60～85小时，得到镍基金属配合物。

进一步地，所述5-氨基四氮唑、5-硝基间苯二甲酸、碱和镍源的摩尔用量比为1:1:(2～4):(2～4)。