[发明专利]一种硼氮共配位铜单原子催化剂的制备方法及其应用有效
申请号: | 202210740154.9 | 申请日: | 2022-06-28 |
公开(公告)号: | CN114807991B | 公开(公告)日: | 2022-09-16 |
发明(设计)人: | 夏川;郑婷婷;戴逸舟 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学长三角研究院(湖州) |
主分类号: | C25B3/26 | 分类号: | C25B3/26;C25B3/03;C25B11/032;C25B11/091 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 郭美 |
地址: | 313000 浙江省湖州市西塞*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 硼氮共配位铜单 原子 催化剂 制备 方法 及其 应用 | ||
1.一种硼氮共配位铜单原子催化剂,其特征在于,包括有由B、N共同均匀掺杂的碳纳米管载体BCN,所述碳纳米管载体BCN上分散有原子级Cu,且Cu单原子中心由B、N原子共同配位。
2.如权利要求1所述的一种硼氮共配位铜单原子催化剂,其特征在于,所述Cu单原子和碳纳米管载体BCN的质量比为1.5~2.5:95~105。
3.如权利要求1或2所述的一种硼氮共配位铜单原子催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将尿素或单氰胺、聚乙二醇PEG-2000、硼酸和三水合硝酸铜分散于去离子水中,充分溶解混合均匀得到混合液A;
S2、将混合液A回流加热,冷却后得到混合液B;
S3、将混合液B旋蒸至溶剂挥发溶质结晶析出,将旋蒸所得晶体充分研磨均匀得到固体C;
S4、将固体C置于管式炉中Ar氛围下充分热解即得到B、N共配位的Cu单原子催化剂BCN-Cu。
4.如权利要求3所述的一种硼氮共配位铜单原子催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中的尿素/单氰胺、聚乙二醇PEG-2000、硼酸、三水合硝酸铜和去离子水的质量体积比为19800~20200(mg)/13800~14200(mg):1980~2020(mg):590~610(mg):95~105(mg):150~170(mL)。
5.如权利要求3所述的一种硼氮共配位铜单原子催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤中S2混合液A回流加热时温度为115~125oC,转速保持700~800rpm,时长为11~13h,所述步骤S3中混合液B旋蒸操作时温度控制在40~60oC,转速保持30~50rpm,所述步骤S4中固体粉末C于管式炉Ar氛围热解时气体流速为95~105sccm,温度为850~950oC,升温速率为4~6oC/min,保温时间为5.5~6.5h。
6.如权利要求1或2所述的一种硼氮共配位铜单原子催化剂的应用,其特征在于,应用于CO2电化学还原制甲烷反应中。
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