[发明专利]一种电解水制氢电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有电催化析氢性能的钴金属有机骨架材料及其制备方法，属于环境友好型电催化材料制备领域。本发明所用材料合成方法为水热法。具体步骤如下：首先将高氯酸钴、1,4‑萘二酸(H₂ndc)、1,4‑双(咪唑基基)丁烷以及氢氧化钠均匀分散到无水乙醇及去离子水中，然后将上述混合浊液转移至聚四氟乙烯反应釜中进行水热反应。将所得产物洗涤、干燥后得到紫色块状晶体，将紫色晶体与一定质量的乙炔黑研磨即得到所述电催化材料[Co(ndc)(bidp)(H₂O)]_n。本发明制备过程简单，所得电催化剂具备较好的电解水析氢的能力，Tafel斜率可达到45mV/decade。在环保能源制取等领域具有良好应用前景。

主权项

1.一种电解水制氢电极材料的制备方法，具体为钴金属有机框架材料的电催化剂，其特征在于，制备方法如下：（1）将高氯酸钴、1,4‑萘二酸、1,4‑双(咪唑‑1‑基)丁烷以及氢氧化钠置于容器中，加2mL去离子水及4mL无水乙醇，高氯酸钴、1,4‑萘二酸、1,4‑双(咪唑‑1‑基)丁烷、氢氧化钠的摩尔比为2：1：1：0.1；（2）将上述步骤（1）所得混合溶液转移到聚四氟乙烯反应釜，置于烘箱中进行水热反应，水热反应温度区间为140‑180℃，反应时间为72小时，然后用5小时的时间缓慢降温至30℃得到紫色块状晶体；（3）用去离子水超声清洗获得的紫色块状晶体并在60℃下烘干，即可得到钴金属有机框架材料的电催化剂Co(ndc)(bidp)(H₂O)，将所得产物与乙炔黑复合，其中，Co(ndc)(bidp)(H₂O)与乙炔黑的质量比为4：1，并机械研磨得到最终产物，即为MOFs复合材料电催化剂。