[发明专利]复合型催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型催化剂，其特征在于，包括多孔碳和氮化钨双相结构，其中，所述多孔碳为氮掺杂多孔碳，所述氮化钨双相结构包括棒状β相氮化钨和生长在棒状β相氮化钨表面的片状δ相氮化钨，所述多孔碳为基底，所述氮化钨双相结构的一端插入所述多孔碳。

2.根据权利要求1所述的复合型催化剂，其特征在于，所述棒状β相氮化钨的长度为0.5-5μm，直径为20-500 nm，所述片状δ相氮化钨的厚度为20-200 nm，横向尺寸为20-500nm。

3.根据权利要求1所述的复合型催化剂，其特征在于，所述多孔碳的孔径为0.5-5μm，所述多孔碳中的氮以吡啶氮或吡咯氮的形式存在，其中，氮原子占比为4-15 at%，所述复合型催化剂用于电催化固氮反应。

4.根据权利要求1所述的复合型催化剂，其特征在于，所述氮化钨双相结构的质量占比为4-20 wt%。

5.根据权利要求1所述的复合型催化剂，其特征在于，所述氮化钨双相结构中片状δ相氮化钨的质量占比为40-80 wt%，棒状β相氮化钨的质量占比为20-60 wt%。

6.一种复合型催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

将钨酸和盐酸羟胺进行初步混合，再与小分子糖共同加入水中，获得混合溶液；

对所述混合溶液进行加热以析出固体；

对所述固体进行冷冻干燥、洗涤及抽滤，获得混合物前驱体；

将所述混合物前驱体进行退火处理并冷却至室温，获得半成品；

将所述半成品进行洗涤及离心处理，经真空干燥后获得如权利要求1-5任一项所述的复合型催化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钨酸可采用钨的含氧酸盐替代，所述钨的含氧酸盐为钨酸钠、钨酸铵中的至少一种，其中，所述初步混合中钨原子与氮原子的摩尔比为1：(1-10)。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述小分子糖的质量为所述盐酸羟胺质量的1-50倍，所述小分子糖为葡萄糖、果糖中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的加热温度为60-100℃，所述退火处理包括以2-5℃/min的速率升温至600-900℃并保温3-5 h。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述离心处理的转速为3000-5000rpm，离心时间为5-10min。