[发明专利]一种钌单原子/石墨炔膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种钌单原子/石墨炔膜，其特征在于：由通过化学稳定作用结合的钌单原子和石墨炔膜组成，所述钌单原子分布在所述石墨炔膜表面。

2.如权利要求1所述的一种钌单原子/石墨炔膜，其特征在于：所述钌单原子的粒径为0.25-0.5 nm，所述钌单原子与所述石墨炔膜的质量比为1∶100。

3.一种钌单原子/石墨炔膜的制备方法，其步骤如下：以石墨炔膜为载体，将石墨炔膜浸渍在浓度为1-5 mol/L的含钌化合物的水溶液以及浓度为0.2-0.8 mol/L的硫酸中，所述含钌化合物与所述硫酸的质量比为1：125-4:125，通过电还原进行还原反应，所述电还原反应中电流密度为1-10 mA/cm²，电流持续时间为40-200s，反应完毕得到所述钌单原子/石墨炔膜。

4.如权利要求3所述的一种钌单原子/石墨炔膜的制备方法，其特征在于：所述电流密度为10 mA/cm²，电流持续时间为40 s。

5.如权利要求3所述的一种钌单原子/石墨炔膜的制备方法，其特征在于：所述含钌化合物与所述硫酸的质量比为1：125。

6.如权利要求3所述的一种钌单原子/石墨炔膜的制备方法，其特征在于：所述含钌化合物的水溶液浓度为2mol/L，硫酸浓度为0.5 mol/L。

7.如权利要求3所述的一种钌单原子/石墨炔膜的制备方法，其特征在于：所述含钌化合物选自氯化钌和氯钌酸中的至少一种。

8.如权利要求1-2所述钌单原子/石墨炔膜在电解水中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：将钌单原子/石墨炔膜放入去离子的水中，电解电压为220V，析氢反应在电流密度为10 mA/cm²的过电位为44mV，析氧反应在电流密度为10 mA/cm²的过电位为531 mV。