[发明专利]一种钴催化剂及其制备方法有效
| 申请号： | 202010242556.7 | 申请日： | 2020-03-31 |
| 公开（公告）号： | CN113457680B | 公开（公告）日： | 2022-11-22 |
| 发明（设计）人： | 谌春林;周振强;张建 | 申请（专利权）人： | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
| 主分类号： | B01J23/75 | 分类号： | B01J23/75;B01J35/00;B01J35/08;B01J37/34;C25B1/04;C25B3/05;C25B3/07;C25B3/23;C25B11/075 |
| 代理公司： | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人： | 杨晓云 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 催化剂 及其 制备 方法 | ||
1.一种钴催化剂，其特征在于，所述钴催化剂包括载体和催化活性物质；
所述载体为钴基基底材料；
所述催化活性物质生长于所述载体表面；
所述催化活性物质的形貌为绣球花状纳米球；
所述钴催化剂的制备方法如下：
S100、将载体和硫源在保护气体气氛中，加热反应，得到前驱体；
S200、将所述前驱体在电解液中，电活化，得到所述钴催化剂；
所述催化活性物质为羟基氧化钴；
在步骤S100中，所述硫源与所述载体的质量比为2~10:1。
2.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述催化活性物质以载体为钴源、自源生长在所述载体表面。
3.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述钴基基底材料选自钴泡沫、钴片、钴箔、钴丝中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述纳米球直径为100~500 nm。
5.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述纳米球表面片层厚度为1~10 nm。
6.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，硫源为升华硫、硫化钠和硫脲中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，在步骤S100中，所述加热反应的温度为300℃~400℃，反应时间为0.25h~2h。
8.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述加热反应的升温速率为5℃/min~10℃/min。
9.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述保护气体的流量为10mL/min~100mL/min。
10.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述步骤S200为：
将所述前驱体作为阳极，在电解液中电活化，洗涤、干燥后，得到所述钴催化剂。
11.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述电解液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述电解液的浓度为0.01M~1M。
13.根据权利要求10所述的钴催化剂，其特征在于，所述干燥条件为：40℃~60℃下干燥6h~12h。
14.根据权利要求1所述的钴催化剂，其特征在于，所述电活化方法为循环伏安法、线性伏安法、恒电流法、计时电位法中的任意一种。
15.根据权利要求14所述的钴催化剂，其特征在于，所述循环伏安法或线性伏安法电活化的条件为：-0.3V vs. RHE~1.4 V vs. RHE电压窗口下，活化0.5h~4h。
16.根据权利要求14所述的钴催化剂，其特征在于，所述恒电流法电活化的条件为：设定电流密度为0.1~100 mA/cm2，通入恒电流活化至电势稳定，活化1~60min。
17.根据权利要求14所述的钴催化剂，其特征在于，所述计时电位法电活化的条件为：在1~1.6V电位范围内，保持通入电流，并保持1~60min。
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