[发明专利]一种非晶三元合金/石墨烯复合催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂，具体是一种非晶三元合金/石墨烯复合催化剂及其制备方法。

背景技术

能源是国民经济的命脉，随着全球性常规能源资源的日益枯竭以及大量利用化石能源带来的一系列环境问题，人类必须寻找可持续发展的替代能源，开发利用清洁、绿色新能源无疑是最终出路。氢能作为洁净、理想的二次能源，是当前能源科学界的研究的重中之重，然而，氢的储存与制备技术仍然是制约氢能商业化应用的关键技术。硼氢化物水解制氢近年来受到广泛关注，其可以再温和条件下实现高纯度氢的释放，而且不会对环境造成污染。因此新型非晶三元合金／石墨烯复合催化剂的发明对高效利用氢能有很重要的意义。

发明内容

本发明的目的是要提供一种非晶三元合金/石墨烯复合催化剂及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种非晶三元合金/石墨烯复合催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）取一定量的CoSO₄或NiSO₄和一定量的ZnSO₄，加入到去离子水中；

（2）取一定量的石墨烯加入到上述溶液中，超声0.5-3h，pH值为5-7；

（3）配置0.05-2 mol/L的NaOH溶液，取一定量的NaBH₄加入NaOH溶液中：

（4）将步骤（3）的溶液用碱式滴定管缓慢地向步骤（2）溶液中滴加，并用磁力搅拌器对步骤（2）的溶液进行搅拌；

（5）滴加完成后，过滤、洗涤、干燥，

（6）在20-30%NaOH溶液中浸渍1h；

（7）过滤、洗涤、干燥，研磨得到非晶三元合金／石墨烯粉末。

本发明的优点是：该新型催化剂催化效率高，常温下便可以到达很好的催化效果，而且催化剂可以重复使用时，制备过程简单。本发明所制备的新型非晶三元合金/石墨烯复合催化剂，增大了催化剂与反应物的接触面积，提高了反应速率，即产氢速率快，而且该新型催化剂制备工艺比较简单，制造成本低等优点，对应用于硼氢化物水解有很大的优势，产品性能稳定，适合大批量的制备。

附图说明

图1为Co-Zn-B/石墨烯催化剂的扫描电镜图；

图2为Co-Zn-B/石墨烯催化剂的对NaBH₄的水解催化；

图3为本发明催化剂的循环使用曲线。

具体实施方式

实施例1：

1）取5g CoSO₄，0.1g的ZnSO₄，加入到100ml去离子水中；

2）取0.2g的石墨烯，加入到上述溶液中，超声1h，记为M溶液，pH为6；

3）配置0.1 mol/L的NaOH溶液20-100 ml，取2 g NaBH₄加入NaOH溶液中，记为N溶液；

4）将N溶液用碱式滴定管缓慢地向M号溶液中滴加，并用磁力搅拌器对M溶液进行搅拌；

5）滴加完成后，过滤、洗涤、干燥，

6）在30%NaOH溶液中浸渍1h；

7）然后过滤、洗涤、干燥，研磨得到非晶三元合金／石墨烯粉末，即非晶三元合金/石墨烯复合催化剂。

实施例2：

1）取5g NiSO₄，0.1g的ZnSO₄，加入到100ml去离子水中；

2）取0.2g的石墨烯，加入到上述溶液中，超声1h，记为M溶液，pH为6；

3）配置0.1 mol/L的NaOH溶液20-100 ml，取2 g NaBH₄加入NaOH溶液中，记为N溶液；

4）将N溶液用碱式滴定管缓慢地向M溶液中滴加，并用磁力搅拌器对M号溶液进行搅拌；

5）滴加完成后，过滤、洗涤、干燥；

6）在30%NaOH溶液中浸渍1h；

7）然后过滤、洗涤、干燥，研磨得到非晶三元合金／石墨烯粉末，即非晶三元合金/石墨烯复合催化剂。