本发明提供一种铜单原子锚定的共价有机框架材料及其制备方法,利用COF骨架上的配位位点捕获铜金属离子,实现铜单原子均匀锚定,避免金属团聚,提升催化活性与循环稳定性。
制备步骤:
1. 将有机醛单体与氨基单体加入溶剂体系,通过溶剂热反应合成共价有机框架COF基体;
2. 将COF基体与铜盐溶液充分混合搅拌,利用骨架配位位点吸附铜离子;
3. 在惰性气体保护下进行高温热处理,得到铜单原子均匀锚定的共价有机框架催化材料。
该材料可应用于电催化二氧化碳还原,也可用于水体有机污染物的催化降解处理。
有益效果
1. 铜以单原子形态均匀分散锚定在COF骨架,有效避免金属颗粒团聚,活性位点利用率高;
2. 骨架配位作用强,催化过程铜单原子不易脱落,材料循环使用稳定性好;
3. 孔道结构发达,利于反应物扩散接触活性位点,催化反应效率高;
4. 制备工艺简便可控,原料易得,既适用于电催化CO₂还原,也可以用于污水催化净化,应用范围广。