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铜嵌入氮掺杂碳复合材料、其制备方法及应用 

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申请/专利权人:江苏苏城低碳科技集团有限公司

摘要:本发明公开了一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料、其制备方法及应用,该制备方法包括以下步骤:S1、制备Cu基金属有机框架材料;S2、制备空心纤维状聚合物LZU1;S3、制备铜嵌入氮掺杂碳复合材料CLNC。本发明制备的CLNC具有独特的中空纤维形态,显著提高了比表面积和活性位点的分布,氮掺杂的引入极大提升了复合材的电导率和催化活性,促进了氧还原反应的动力学;铜的嵌入不仅增强了复合材的稳定性,而且与氮掺杂和中空纤维形态相结合,产生了协同增强效应,优化了质量传递并为氧还原反应提供了丰富的活性位点;本发明的复合材料实现了在微生物燃料电池中的高效能量转换和有机污染物罗丹明B的高效降解。

主权项:1.一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、制备Cu基金属有机框架材料:将乙酸铜II一水合物溶解,制备得到溶液A,将2,5-二羟基对苯二甲酸溶解制备得到溶液B,将溶液A滴加到溶液B中,混合均匀后静置,过滤收集固体,再将所得固体重结晶,得到Cu基金属有机框架材料,记为CDA;S2、制备空心纤维状聚合物LZU1:将均苯三甲醛和均苯三甲酸混合溶解,经过超声和搅拌处理后再加入对苯二胺,搅拌,加入冰醋酸,搅拌,静置,过滤收集沉淀物,洗涤、干燥,甲醇浸洗、旋转蒸发、真空干燥,得到空心纤维状聚合物LZU1;S3、制备铜嵌入氮掺杂碳复合材料:将步骤S1制备的CDA和g-C3N4混合均匀后进行煅烧,得到CDANC复合材料;将CDANC复合材料与步骤S2制备的空心纤维状聚合物LZU1均匀混合于溶液中,搅拌,收集固体产物真空下干燥,得到铜嵌入氮掺杂碳复合材料,记为CLNC。

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