[发明专利]一种多孔空心的RuP@PNC催化剂及其制备方法和应用有效

申请号：	201811287146.3	申请日：	2018-10-31
公开（公告）号：	CN109306499B	公开（公告）日：	2019-10-25
发明（设计）人：	王建国;钟兴;陈先朗	申请（专利权）人：	浙江工业大学
主分类号：	C25B1/04	分类号：	C25B1/04;C25B11/06
代理公司：	杭州浙科专利事务所(普通合伙) 33213	代理人：	周红芳
地址：	310014 浙江省***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	催化剂制备方法和应用盐酸水溶液固体产物磷化物铁元素煅烧催化剂制备过程电荷结构电荷转移析氢反应氮化物混合液碳化物致孔剂水中铁盐蒸干钌盐溶解掺杂取出金属
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【权利要求书】：

1.一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于该催化剂为核壳结构，所述催化剂的核层为磷化钌，所述催化剂的壳层为掺杂氮的多孔碳材料；

所述的多孔空心的RuP@PNC催化剂的制备方法为：将铁盐、钌盐、磷化物、氮化物、碳化物和致孔剂溶于水中，搅拌混合均匀后，混合液蒸干水分得到固体产物，将固体产物撵磨均匀，然后在氮气气氛下煅烧，得到掺杂氮的多孔碳材料包覆铁磷钌化合物的煅烧产物，煅烧产物置于1~5mol/L的盐酸水溶液中，溶解除去产物中的铁元素而形成产物中部分的空心，过滤，滤渣干燥，即得所述多孔空心的RuP@PNC催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于所述的多孔空心的RuP@PNC催化剂的制备方法具体包括以下步骤：

1）将铁盐、钌盐和磷化物加入烧杯中，向烧杯中加入水，搅拌溶解2~6h，再加入氮化物、碳化物和致孔剂，常温搅拌6~12h，得均匀混合液体；

2）将步骤1）所得均匀混合液体放置在鼓风干燥箱中，于80~100℃下干燥12~24h，初步得到干燥的固体产物，将所得固体产物撵磨均匀后，放入到坩埚中，坩埚再放置在管式炉中，在管式炉中于氮气的气氛下煅烧1~3h，得金属纳米催化剂；

3）步骤2）所得金属纳米催化剂置于1~5mol/L的盐酸水溶液中，搅拌2~4天，过滤，滤渣放入干燥箱中于75~85℃下干燥10~20h，即得多孔空心的RuP@PNC催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于铁盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或乙酸铁；钌盐为氯化钌、硝酸钌、乙酰丙酮钌或醋酸钌。

4.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于磷化物为植酸或磷酸。

5.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于步骤1）中，铁盐、钌盐和磷化物的质量比为1 : 1~9.5 : 100~110。

6.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于氮化物为单氰胺、双氰胺或三聚氰胺；碳化物为葡萄糖、蔗糖或麦芽糖；致孔剂为草酸或硫酸铵。

7.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于步骤1）中，氮化物、碳化物和致孔剂的质量比为40 : 0.5~1.5 : 0.5~1.5。

8.根据权利要求7所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于氮化物、碳化物和致孔剂的质量比为40 : 1 : 1。

9.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于步骤2）中，煅烧的温度为700~900℃。

10.根据权利要求1所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂在电化学析氢反应中的应用。