[发明专利]一种多孔碳负载非晶态/晶态钌基高效析氢催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种多孔碳负载非晶态/晶态钌基析氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)多孔碳的制备：将醋酸锌和2-甲基咪唑的甲醇或乙醇溶液搅拌10～60min混合均匀，静置反应6～24h后，离心分离干燥处理得到锌基沸石咪唑酯骨架，转移至管式炉中，在Ar气氛或N₂气氛中800～1100℃热解1-4h，得到多面体掺氮多孔碳PNCH;

2)硼酸钌在多孔碳载体中的均匀组装：将多孔碳按质量比1:1～1:3分散于分散介质中，室温超声5～30min形成悬浊液，室温下将含10～50mg三氯化钌或水合三氯化钌和90mg硼酸的2mL水溶液在磁力搅拌下缓慢注入多孔碳的悬浊液中，剧烈搅拌1～5小时，在80度温度下干燥获得黑色粉末;

3)钌基催化剂制备：将黑色粉末样品转移到管式炉中，在保护气体氛中400～600℃退火处理1-4h得到非晶态硼化钌/晶态钌纳米颗粒均匀负载在多孔碳上的催化剂。

2.根据权利要求1所述的多孔碳负载非晶态/晶态钌基析氢催化剂制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，分散介质为去离子水或乙醇或戊烷或正己烷。

3.根据权利要求1所述的非晶态/晶态钌基析氢催化剂制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，保护气体氛为惰性气体氩气、氮气或氩气、氮气与氢气的混合气体。

4.一种如权利要求1～3任意一项所述的制备方法制备的多孔碳负载非晶态/晶态钌基析氢催化剂，其特征在于，以锌基沸石咪唑酯骨架为前驱体制备的多面体掺氮多孔碳作为催化剂载体，均匀负载非晶态硼化钌和晶态钌催化活性组分。

5.一种如权利要求4所述的多孔碳负载非晶态/晶态钌基析氢催化剂在电解水制氢中的应用。

6.根据权利要求5所述多孔碳负载非晶态/晶态钌基析氢催化剂在电解水制氢中的应用，其特征在于：所述催化剂用于碱性和酸性水电解。