[发明专利]一种钴/石墨烯催化剂

摘要

本发明公开了一种钴/石墨烯复合催化剂，制备方法及其应用。该催化剂通过水热法制备晶型为面心立方的钴与石墨烯的复合催化剂，通过X‑射线衍射和透射电子显微镜技术分析，钴单质呈面心立方晶相，并较均匀地分散在石墨烯片层上。液体核磁测试数据表明在0.1M的NaHCO3的电解液中，电解电位‑1.8V下的还原产物是乙醇。在长达15小时的控制电位电解实验中，呈现出较高的还原能力及较高的稳定性，电流密度基本维持在16.2mA·cm‑2。相比于密排六方的钴单质，其还原能力有过之而无不及，且还原产物是具有更高商业价值的乙醇。对于电化学还原二氧化碳来说，该材料在还原制备碳氢燃料方面有着举足轻重的价值。

主权项

1.一种钴/石墨烯复合催化剂，其特征在于，所述的钴/石墨烯复合催化剂由以下步骤制备而得：第一步，将氧化石墨加到溶剂a中超声分散，形成均匀分散的单片层氧化石墨混合液。第二步，将六水硝酸钴溶解于溶剂b中形成均匀的硝酸盐溶液。第三步，将第二步所得硝酸盐溶液加入第一步所得单片层氧化石墨混合液中并持续搅拌形成氧化石墨浓度为1.25‑1.7mg/mL，硝酸盐浓度为3.6‑5.0mg/mL的混合液1。第四步，向混合液1中逐滴缓慢加入氢氧化钠以调节溶液的pH＝11，继续搅拌得到混合液2。第五步，将NaBH4加入混合液2中并持续搅拌得到混合液3。第六步，将混合液3在80‑180℃下恒温反应2‑5h。第七步，将第六步得到的反应产物进行离心、洗涤、干燥，并置于450‑800℃下煅烧2h，最终得到钴/石墨烯复合催化剂。