掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂及制备方法技术

一种掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂，它的化学成分的质量百分比为：过渡金属20～40％、硼10～18％、氮2～10％、碳43～65％；上述催化剂的制备方法主要是将摩尔比为1～30：1的过渡金属与碳化硼通过超声震荡形成悬浮液，将悬浮液放入微波炉，于70～90℃反应30～60s，停留30～60s,反复进行2～5次；从微波炉中取出容器，空冷至室温，分别用去离子水、乙醇和丙酮反复洗涤，恒温干燥，得到固体复合物粉末，再将1:3～10的固体复合物粉末与氮源放入真空炉中，在400～800℃下热处理2～3h，得到掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂。本发明专利技术制备工艺简单、条件温和、容易操作、制备成本低且易于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂及制备方法
：本专利技术属于催化剂
，特别涉及一种非贵金属催化剂及其制备方法。
技术介绍
：氢气作为一种高效、清洁、可再生能源，最近几年被认为是化石燃料能源的最佳替代品。以氢气为原料的氢氧燃料电池具有能量转化效率高、对环境的污染较小、操作方便、可利用的燃料多、存储和运输方便等优点逐渐成为了广泛关注的热点。燃料电池与电解水制氢是发展氢能利用的两大关键技术，而由两者构成的可再生燃料电池系统受到了越来越高的重视，可再生燃料电池与太阳能电池配套，可为空间站提供更大比功率、比能量的电源。可再生燃料电源系统还可与地面太阳能或风能配套，作为高效的蓄能电池，具有很好的应用前景。尤其是一体式可再生燃料电池，其在同一组件上既可以实现燃料电池功能又可以实现水电解功能，大大提高了可再生燃料电池的质量比功率及比能量，是目前该领域国际研究的热点。为了实现燃料电池的可再生应用，电极催化剂需要对催化氧还原反应和氧析出反应在低的过电位下同时具有较高的催化活性，而对于实现全解水反应，电极催化剂需要在同一电解液中对析氧反应和析氢反应都具有一定的催化能力，因此研究发展多功能电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂，其特征在于：它的化学成分的质量百分比为：过渡金属20～40％、硼10～18％、氮2～10％、碳43～65％，所述过渡金属为Fe、Co、Ni中的一种。

【技术特征摘要】
1.掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂，其特征在于：它的化学成分的质量百分比为：过渡金属20～40％、硼10～18％、氮2～10％、碳43～65％，所述过渡金属为Fe、Co、Ni中的一种。2.权利要求1的掺杂碳负载过渡金属硼化物纳米多功能催化剂的制备方法，其特征在于：(1)悬浮液的制备按过渡金属与碳化硼的摩尔比为1～30：1的比例，将粒度为50nm～3.5μm的碳化硼微粒加入到浓度为0.01～1mol/L过渡金属盐溶液中，通过超声震荡使得碳化硼均匀分散在溶液中形成悬浮液；(2)中间复合物的制备将盛有步骤(1)悬浮液的容器放入微波炉中，采用微波辐射加热法，将悬浊液于70～90℃条件下反应30～60s，停留30～60s,反应与停留的过程反复进行2～5次；从微波炉中取出容器，在空气中冷却至室温，分别用去离子水、乙醇和丙酮反复洗涤至溶液澄清后过滤，恒温干燥，得到碳化硼微粒负载过渡金属氧化物或者氢氧化物的固体复合物粉末；(3)多功能催化剂的制备按步骤(2)的固体复合物粉末与氮源的质量比为1:3～10的比例，将两者充分混合后放入真...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧建兵，刘晓旭，王艳辉，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13