[发明专利]一种碳基复合电催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种碳基复合电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备氮掺杂碳(NC)：

a：称取盐酸多巴胺、FeCl₃·6H₂O于研钵中研磨，待反应物络合充分后转移至磁舟中，将磁舟转移至自动程序控温的升温管式炉中，以3～5℃/min的升温速率升温至600～900℃煅烧1～3h；待自然冷却至室温后，取出；

b：将a中所得样品研磨后置于HCl溶液中搅拌，待样品中的单质铁洗净后离心，水洗醇洗，干燥得到NC；

(2)制备NC为基底的Ru/NC电解水制氢催化剂：

a：称取RuCl₃，配成RuCl₃的乙二醇溶液备用；

b：称取步骤(1)中干燥的NC，加入乙二醇超声分散，再加入a中配好的RuCl₃的乙二醇溶液分散均匀，将溶液转移至圆底烧瓶中，于180℃～200℃条件下回流1～2h；待自然冷却至室温后，转移至离心管，水洗醇洗数次，干燥得到碳基复合物电催化剂。

2.如权利要求1所述的一种碳基复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的步骤a中，盐酸多巴胺和FeCl₃·6H₂O的摩尔比为1：x，其中x＝1-14。

3.如权利要求1所述的一种碳基复合物催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的步骤b中，HCl的浓度为1mol/L。

4.如权利要求1所述的一种碳基复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的步骤a中，RuCl₃的乙二醇溶液浓度为5mg/mL。

5.如权利要求1所述的一种碳基复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的步骤b中，NC在乙二醇溶液中的浓度为1～1.5mg/mL，NC纳米片和RuCl₃的质量比为1:x，其中x＝0.1～0.5。

6.如权利要求5所述的一种碳基复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的步骤b中，NC纳米片和RuCl₃的质量比为1:x，其中x＝0.5。

7.如权利要求1所述的一种碳基复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和(2)中，所述干燥温度均为60℃，干燥时间为12h。

8.如权利要求1～7任一所述制备方法制备的碳基复合电催化剂的用途，其特征在于，用于碱性条件下电催化分解水产氢。