[发明专利]一种用作电催化剂的钌钴合金纳米颗粒、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用作电催化剂的钌钴合金纳米颗粒，其特征在于，具有外层碳基壳包覆内部钌钴合金的复合结构；所述碳基壳由多层石墨烯层构成；所述碳基壳掺杂有氮。

2.根据权利要求1所述的钌钴合金纳米颗粒，其特征在于，所述石墨烯层的层数为5～20层。

3.根据权利要求1所述的钌钴合金纳米颗粒，其特征在于，所述钌钴合金中钌的质量含量大于0且小于等于4.5％。

4.一种权利要求1所述用作电催化剂的钌钴合金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

将水溶性钌盐与钴氰酸钴在水中混合搅拌，得到钌掺杂的钴氰酸钴前驱体；

将所述钌掺杂的钴氰酸钴前驱体在氮气或惰性气体气氛中退火，得到钌钴合金纳米颗粒，其具有外层碳基壳包覆内部钌钴合金的复合结构。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性钌盐为氯化钌。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，将钴氰酸钴分散在水中，与水溶性钌盐水溶液混合搅拌，得到钌掺杂的钴氰酸钴前驱体；

所述水溶性钌盐水溶液的浓度为0.01g/mL；所述水溶性钌盐水溶液与钴氰酸钴的体积质量之比为(0.001～3.5)mL：25mg。

7.一种电化学产氢的方法，包括以下步骤：

采用电催化剂在碱性溶液中电催化分解水反应，产出氢气；

所述电催化剂为权利要求1～3中任意一项所述的钌钴合金纳米颗粒或权利要求4～6中任意一项所述的制备方法制得的钌钴合金纳米颗粒。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用三电极体系，采用电催化剂在碱性溶液中电催化分解水反应；所述三电极体系包括对电极、参比电极和工作电极；

所述碱性溶液为浓度为1M的KOH溶液；所述电催化剂在工作电极上的负载量为0.2～0.3mg/cm²。