[发明专利]硼碳氮电催化材料及其制备方法和在氮还原合成氨中的应用

权利要求书

1.一种硼碳氮电催化材料，其特征是：硼、氮和碳三种元素相互成键，具有纳米尺度的镂空网格形貌结构，分布在碳纸衬底上；

所述硼碳氮电催化材料的合成方法，包括以下步骤：

（1）将尿素、硼酸和聚乙二醇完全溶解于去离子水中，加入碳纸衬底，使碳纸衬底上分布上硼酸、尿素和聚乙二醇的混合物，将碳纸衬底蒸干水分；

（2）将碳纸衬底置于程序升温管式炉中，在氩气气氛下，通过程序升温煅烧得到硼碳氮电催化合成氨材料；

所述硼酸和聚乙二醇的质量比为0.15：0.5～8，所述尿素和硼酸的摩尔比为1～10:1。

2.根据权利要求1所述硼碳氮电催化材料，其特征是：所述聚乙二醇为聚乙二醇1000、1500、2000、3000或4000。

3.根据权利要求1所述硼碳氮电催化材料，其特征是：所加碳纸衬底尺寸为1cm×2cm～10cm×10cm。

4.根据权利要求1所述硼碳氮电催化材料，其特征是：所述碳纸衬底蒸干水分是在80℃和常压条件下进行。

5.根据权利要求1所述硼碳氮电催化材料，其特征是：所述程序升温速率为2℃/ min～10℃/ min，起始温度为室温，保持温度为900^oC～1100^oC，保温时间为1小时～5小时。

6.权利要求1所述硼碳氮电催化材料应用于氮还原合成氨，硼碳氮材料为工作电极，以Pt为对电极，Ag/AgCl为参比电极，采用三电极反应装置，在电场辅助下，在不同电压下氮还原合成氨。