[发明专利]Cu-Ce-Y球形空腔复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种Cu‑Ce‑Y球形空腔复合材料及其制备方法和应用，Cu‑Ce‑Y球形空腔复合材料是通过在碳微球模板外侧包覆PVP，将少量的纳米Y晶种粘附在CSs@PVP的外表面，制成前驱体CSs@PVP@Y，将前驱体CSs@PVP@Y加入到Y凝胶中，经过晶化、焙烧得到球形空腔Y分子筛，以球形空腔Y分子筛为载体通过后浸渍法负载CuO和CeO2得到的。通过将Cu‑Ce‑Y球形空腔复合材料滴涂在碳纸上制成析氢阴极材料。本发明结合软硬模板的特性优势合成了具有球形空腔结构的Y分子筛，并通过后浸渍法制备了Cu‑Ce‑Y球形空腔复合材料，具有与应用于微生物电解池中贵金属析氢材料相近的性能。

主权项

1.一种具有球形空腔结构的Y分子筛的制备方法，其特征在于，是通过如下步骤实现的：（1）以去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠、白炭黑为原料，按照摩尔比为Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O=（0.1~0.6）：（1~4）：（0.3~1.2）：100混合，依次在20~30℃下搅拌15~28h、40~50℃下搅拌20~28h、55~65℃下搅拌10~14h，得到Y凝胶；然后将Y凝胶在90±5℃静态晶化反应8~20h后，将产物经急冷、洗涤、过滤、65~75℃干燥10~15 h，得到纳米Y分子筛；（2）向去离子水中依次间隔加入碳微球、PVP、氨水和无水乙醇，搅拌得到A液；其中，PVP和碳微球的质量比为1:(5~8)；碳微球和去离子水的质量比为1:( 12~18)，去离子水、乙醇和氨水的体积比为（32~38）: （26~34）:1；（3）向去离子水中加入步骤（1）得到的纳米Y分子筛，得到白色乳状B液；（4） 将B液逐滴加入到A液中，在65~75℃下搅拌5~7h后，洗涤，然后在65~75℃下烘干10~14h，得到黑色的前驱体CSs@PVP@Y；A液和B液的体积比为(5~10):1；（5）将前驱体CSs@PVP@Y和步骤（1）得到的Y凝胶经搅拌、90±5℃静态晶化、洗涤、烘干、研磨，然后在530~570℃下焙烧5~7h，得到内部具有交联网状空腔结构的球形Y分子筛。