[发明专利]一种钴/石墨烯催化剂

权利要求书

1.一种钴/石墨烯复合催化剂，其特征在于，所述的钴/石墨烯复合催化剂由以下步骤制备而得：

第一步，将氧化石墨加到溶剂a无水乙醇中超声分散，形成均匀分散的单片层氧化石墨混合液；

第二步，将六水硝酸钴溶解于溶剂b中，溶剂b为去离子水，形成均匀的硝酸盐溶液；

第三步，将第二步所得硝酸盐溶液加入第一步所得单片层氧化石墨混合液中并持续搅拌形成氧化石墨浓度为1.25-1.7mg/mL，硝酸盐浓度为3.6-5.0mg/mL的混合液1；

第四步，向混合液1中逐滴缓慢加入氢氧化钠以调节溶液的pH＝11，继续搅拌得到混合液2；

第五步，将NaBH₄加入混合液2中并持续搅拌得到混合液3；所述的NaBH₄与六水硝酸钴的摩尔比为0.1-0.8；

第六步，将混合液3在80-180℃下恒温反应2-5h；

第七步，将第六步得到的反应产物进行离心、洗涤、干燥，并置于450-800℃下煅烧2h，最终得到钴/石墨烯复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的钴/石墨烯复合催化剂，其特征在于，所述的六水硝酸钴与氧化石墨的质量比为1：3。

3.一种钴/石墨烯复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的钴/石墨烯复合催化剂由以下步骤制备：

第一步，将氧化石墨加到溶剂a无水乙醇中超声分散，形成均匀分散的单片层氧化石墨混合液；

第二步，将六水硝酸钴溶解于溶剂b中，溶剂b为去离子水，形成均匀的硝酸盐溶液；

第三步，将第二步所得硝酸盐溶液加入第一步所得单片层氧化石墨混合液中并持续搅拌形成氧化石墨浓度为1.25-1.7mg/mL，硝酸盐浓度为3.6-5.0mg/mL的混合液1；

第四步，向混合液1中逐滴缓慢加入氢氧化钠以调节溶液的pH＝11，继续搅拌得到混合液2；

第五步，将NaBH₄加入混合液2中并持续搅拌得到混合液3；所述的NaBH₄与六水硝酸钴的摩尔比为0.1-0.8；

第六步，将混合液3在80-180℃下恒温反应2-5h；

第七步，将第六步得到的反应产物进行离心、洗涤、干燥，并置于450-800℃下煅烧2h，最终得到钴/石墨烯复合催化剂。

4.一种基于权利要求1-2任一项所述的钴/石墨烯复合催化剂的应用，其特征在于，将催化剂预处理后置于0.1M的NaHCO₃电解液中，向电解液中通入氮气15分钟后，通入二氧化碳15分钟；所述的催化剂预处理方式为：将催化剂加入于异丙醇、去离子水及Nafion5％混合溶液中，超声分散形成混合均匀的电极涂料，并将电极涂料滴涂在玻碳电极表面。