The invention discloses a preparation method of Co and Ru bimetallic carbon nanocomposite electrocatalytic material, which comprises the following steps: 1) dissolving cobalt salt and polyvinylpyrrolidone in a mixed solvent of ethanol and deionized water, stirring evenly to obtain solution A; 2) dissolving pyromellitic acid in a mixed solvent of ethanol and deionized water, and stirring. Solution B; 3) Adding solution A to solution B, stirring until precipitation is formed, collecting blue precipitate by static centrifugation, drying the precursor of Co3 (BTC) 2 by washing with absolute ethanol; 4) Dispersing Co3 (BTC) 2 in the mixed solvent of deionized water and absolute ethanol, adding RuCl3 xH2O to stir and centrifuge the precipitate. MoFs containing Co and Ru bimetallic materials were obtained by drying after washing with absolute ethanol. 5) MoFs were heated to 400 600 C in inert atmosphere for 1 5 h and cooled to room temperature to obtain nanocomposite electrocatalytic materials CoRu/C containing Co and Ru bimetallic carbon. The invention has the advantages of simple preparation method, low cost and excellent catalytic performance.
【技术实现步骤摘要】
一种含Co和Ru双金属碳纳米复合电催化材料的制备方法
本专利技术属于材料化学领域,尤其是涉及一种Co和Ru双金属碳纳米复合电催化材料的制备方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展,能源与环境成为人们日益关注的问题,太阳能和风能等可再生能源在人类社会总能源消费中所占的消费比例也逐步提高。但是由于这类可再生能源在转化和使用过程中电能存在一定间歇性和波动性,所以,可充电电池、电化学电容器、电解槽和燃料电池等电化学储能和转换等技术,在实现高效和可持续的能源利用方面将发挥十分关键的作用。尽管它们的工作原理不同,但这些电化学装置都是由相似的关键功能组件所构成的,而用于这些组件中的功能材料的电化学性质(例如氧化还原和催化活性)将决定装置的整体性能。因此,制备电化学性能优良的功能材料已成为电化学领域重要的研究方向。氢气具有高能量密度和生产环保可实现的优点,被认为是可持续能源经济的理想能源载体。水分解产氢是当代清洁能源技术的主要组成部分,然而由于水分解过程中电位过大,它实际应用是非常有限的。所以高效、低成本的水分解技术将对氢能源的应用发挥着至关重要的作用。在水分解产氢的过程中,合适的催化剂使用可以有效降低反应活化能,从而加快反应进程和产氢效率。目前,应用最广泛的催化剂主要基于Pt基纳米材料,但是地壳中含量有限自身成本较高,因此寻找低成本可替代的催化材料是当前材料研究的热点之一。金属-有机骨架(MOFs)材料作为一种新型的多孔有机-无机杂化材料,具有种类繁多,功能多样、结构可调等特点。与无机材料相类似,含有氧化还原活性金属中心的MOFs也具有一定的电化学活性。MOFs具有有机 ...
【技术保护点】
1.一种含Co和Ru双金属碳纳米复合电催化材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)将钴盐和聚乙烯吡咯烷酮溶于乙醇和去离子水的混合溶剂中,搅拌均匀,得到溶液A;2)将均苯三甲酸溶于乙醇和去离子水的混合溶剂中,搅拌均匀,得到溶液B;3)将溶液A加入到溶液B中,搅拌直至形成沉淀,静置20‑30h后,离心收集得到蓝色的沉淀物,将沉淀物使用无水乙醇洗涤后置于40‑80℃的烘箱中干燥1‑3h,得到Co3(BTC)2前驱体;4)将步骤3)中得到的Co3(BTC)2分散在去离子水和无水乙醇的混合溶剂中,混合溶剂的体积为10‑40ml,加入RuCl3·xH2O搅拌反应4‑24h后,离心得到沉淀物,将沉淀物使用无水乙醇洗涤后置于50‑70℃的烘箱中干燥1‑3h,得到含Co和Ru双金属的MOFs材料;5)将步骤4)中得到的MOFs材料置于管式炉里,在惰性气氛中下以1‑20℃/min的升温速率将反应物升温到400‑600℃并保温1‑5h,冷却至室温,得到含Co和Ru双金属碳纳米复合电催化材料CoRu/C。
【技术特征摘要】
1.一种含Co和Ru双金属碳纳米复合电催化材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)将钴盐和聚乙烯吡咯烷酮溶于乙醇和去离子水的混合溶剂中,搅拌均匀,得到溶液A;2)将均苯三甲酸溶于乙醇和去离子水的混合溶剂中,搅拌均匀,得到溶液B;3)将溶液A加入到溶液B中,搅拌直至形成沉淀,静置20-30h后,离心收集得到蓝色的沉淀物,将沉淀物使用无水乙醇洗涤后置于40-80℃的烘箱中干燥1-3h,得到Co3(BTC)2前驱体;4)将步骤3)中得到的Co3(BTC)2分散在去离子水和无水乙醇的混合溶剂中,混合溶剂的体积为10-40ml,加入RuCl3·xH2O搅拌反应4-24h后,离心得到沉淀物,将沉淀物使用无水乙醇洗涤后置于50-70℃的烘箱中干燥1-3h,得到含Co和Ru双金属的MOFs材料;5)将步骤4)中得到的MOFs材料置于管式炉里,在惰性气氛中下以1-20℃/min的升温速率将反应物升温到400-600℃并保温1-5h,冷却至室温,得到含Co和Ru双金属碳...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘毅,杨梦雅,朱伟伟,赵蓉,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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