[发明专利]大比表面积的镍负载活性炭的制备方法

说明书

本发明涉及活性炭材料领域，尤其是大比表面积的镍负载活性炭的制备方法。所述制备方法的具体步骤为：a.将调配好比例的聚(4‑苯乙烯磺酸‑共聚‑马来酸)钠盐、氯化镍溶液、NH4OH溶液放入油浴锅中油浴后取出烘干，油浴锅的温度为200摄氏度，油浴时间为2‑6小时；b.烘干后放到管式炉中，热解时间为30‑120分钟。本申请具有较大的比表面积，能够很好的分散金属催化剂，增大催化剂活性位点的暴露，提升催化效率；活性炭材料本身稳定，作为催化剂载体更能够有效的评估金属催化剂的本征活性。活性炭的碳源来源广泛，以碳元素为主的生物质、石油加工品等均可以通过热解制备出活性炭。

技术领域

本发明涉及活性炭材料领域，尤其是大比表面积的镍负载活性炭的制备方法。

背景技术

随着化石燃料的逐渐减少和环境危机的加剧，通过电化学析氢制备清洁的氢气成为替代化石能源的重要选择。当前，小型商业催化剂材料主要是贵金属基材料，例如Pt基材料。由于贵金属的稀缺和高成本限制了大规模的商业使用。目前急需寻找一种成本低廉的金属催化剂替代贵金属催化剂，降低成本，从而能够实现大规模商业生产。但是纯金属催化剂普遍存在金属颗粒分散性差，导致催化活性低，而负载型催化剂能够很好的解决这一问题。但是载体的选择要求较高，需要具有以下性质：导电性优良，耐腐蚀性好，能够有效提升催化剂分散情况等。

碳元素地球储量丰富，碳的化合物存在sp²杂化，sp³杂化，sp²与sp³杂化等多种形式。活性炭是由C＝C键的sp²杂化与C-C键的sp³杂化结构共存，可以构成空间骨架形式，表面积和孔体积与碳结构有直接关系，因此活性炭材料的制备直接影响活性炭的物理化学特性。活性炭多孔材料因为具有较大的比表面积，能够很好的分散金属催化剂，增大催化剂活性位点的暴露，提升催化效率；活性炭材料本身稳定，作为催化剂载体更能够有效的评估金属催化剂的本征活性。活性炭的碳源来源广泛，以碳元素为主的生物质、石油加工品等均可以通过热解制备出活性炭。生物质活性炭由于其成分复杂，原料预处理难度大，难以制备出性能稳定高效的活性炭催化剂，石油加工品制备活性炭对环境污染严重，因此现有的活性炭均不能作为理想活性炭负载型催化剂材料。

发明内容

为了解决背景技术中描述的技术问题，本发明提供了一种大比表面积的镍负载活性炭的制备方法，本申请制备出的材料，因为具有较大的比表面积，能够很好的分散金属催化剂，增大催化剂活性位点的暴露，提升催化效率；活性炭材料本身稳定，作为催化剂载体更能够有效的评估金属催化剂的本征活性。活性炭的碳源来源广泛，以碳元素为主的生物质、石油加工品等均可以通过热解制备出活性炭。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大比表面积的镍负载活性炭的制备方法，所述制备方法的具体步骤为：

a.将调配好比例的聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐、氯化镍溶液、NH₄OH溶液放入油浴锅中油浴后取出烘干，油浴锅的温度为200摄氏度，油浴时间为2-6小时；

b.烘干后放到管式炉中，在800-1000摄氏度的氮气气氛下热解后取出产品，热解时间为30-120分钟；

c.将产品冷却后洗涤至样品洗涤液呈现中性，洗涤时间为三天，取出烘干后得到活性炭成品。

具体地，所述聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐、氯化镍溶液、NH₄OH溶液的质量比为1：0.01-0.1：1-2，氯化镍溶液浓度为130g/L，NH₄OH溶液浓度为525g/L。

具体地，步骤b中，所述氮气的流量为300mL/min；管式炉的加热速率为50℃/min。

具体地，步骤c中，所述产品放入索氏提取器中洗涤。