[发明专利]一种高循环稳定性的自保护纳米钴催化剂

权利要求书

1.一种高循环稳定性的自保护纳米钴催化剂，其特征在于，所述纳米钴催化剂通过以下方法制备：

AB制氢过程所需化学药品的选择：硼胺AB，六水氯化钴CoCl₂·6H₂O，硼氢化钠NaBH₄和氨水H₅NO，纳米Co催化剂颗粒制备的具体步骤如下：

步骤一，将0.01～0.05mmol的CoCl₂·6H₂O溶解于2～10mL的蒸馏水中，得到粉红色的CoCl₂水溶液；

步骤二，将30～70mg的AB和5～30mg的NaBH₄溶解于2～10mL的蒸馏水中；

步骤三，将步骤二中的溶液加入到步骤一的溶液；

步骤四，在10-40℃下，将步骤三所得的溶液在空气中磁力搅拌均匀，可看到有黑色的悬浮颗粒产生，黑色悬浮颗粒即为Co纳米金属催化剂；

步骤五，通过气体量管测量步骤四中产生的氢气，水解制氢方程式为：

AB+2H₂O=NH₄⁺+BO₂^-+3H₂；

步骤六，在10-40℃下，步骤四溶液产生氢气结束后，将黑色悬浮液在空气中磁力搅拌10-200min后，黑色悬浮液变成了粉红色液体，该粉红色的液体便是CoCl₂溶液；

步骤七，30～70mg的AB和5～30mg的NaBH₄溶解于2～10mL的蒸馏水中；

步骤八，将步骤七溶液倒入步骤六溶液中，粉红色溶液再次变为黑色悬浮液；

步骤九，在10-40℃下，将步骤八所得的溶液在空气中磁力搅拌均匀，可看到有黑色的悬浮颗粒产生，黑色悬浮颗粒即为Co纳米金属催化剂；

2.根据权利要求1所述的一种高循环稳定性的自保护纳米钴催化剂，其特征在于，所用化学药品为硼胺90wt％的AB，六水氯化钴99wt％的CoCl₂·6H₂O，>96wt％的硼氢化钠NaBH₄和25wt％～28wt％的氨水H₅NO。

3.根据权利要求1或2所述的一种高循环稳定性的自保护纳米钴催化剂，其特征在于，所述步骤一至四是将金属离子Co²⁺转变为纳米金属催化剂Co；所述步骤六是将纳米金属催化剂Co转变为金属离子Co²⁺，从而使纳米金属催化剂Co得到自我保护，实现催化剂的高循环稳定性；所述步骤九是将金属离子Co²⁺又转变为纳米金属催化剂Co；上述步骤一至九为一个反应循环，从而实现用金属-金属离子可逆转变法制备高循环稳定性的自保护纳米Co催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种高循环稳定性的自保护纳米钴催化剂，其特征在于，首次合成的Co纳米粒子尺寸为20nm并且团聚到一起像纳米链结构。

5.根据权利要求3所述的一种高循环稳定性的自保护纳米钴催化剂，其特征在于，再次合成的Co纳米金属颗粒为分散状态，其纳米颗粒大小为4nm左右。