The present invention provides a method for preparing rich defects of catalytic materials using magnesium thermal reduction method, the method comprises the following steps: binary transition metal oxide materials with NaHCO3 and magnesium powder after mixing evenly sealed in a reaction kettle, the binary transition metal oxide materials of binary transition metal M and N, V, Mo Mn, W or Nb in any combination of the two; in an inert atmosphere, at a temperature of 600 DEG C 900 insulation 1 5 hours, will be the product of pickling can be dual defect rich catalytic material of carbon coated carbide. The material rich in the material can provide a large number of active sites in the electrochemical hydrogen evolution process, which can effectively improve the activity of the catalyst. At the same time, a high level of crystalline carbon is wrapped on the outer surface of the particles, which not only improves the conductivity of materials, but also improves the cycling stability of materials, and inhibits the dissolution of materials in the catalytic process. This method is simple, the product is clear, and has anti corrosion effect. It provides a new path for improving the activity of catalyst in the field of electrocatalysis.
【技术实现步骤摘要】
一种利用镁热还原法制备富缺陷催化材料的方法及催化材料
本专利技术涉及材料化学领域,更具体地说,涉及一种利用镁热还原法制备富缺陷催化材料的方法及催化材料。
技术介绍
氢(H2)被认为是一种可以用来替代传统化石能源的清洁能源,同时具有高的热值。实现氢能源有效开发,从而成功取代化石能源的两个重点环节是氢气的制取和储存。目前,工业上制氢方式很多,主要采用电解水制氢、催化水蒸气重整、煤炭气化制氢、石油裂解及天然气催化转化制氢等,但这些方法皆存在着一些亟待克服的缺点,如能耗非常的高。电解水是最简单、最有效的方法之一,其优势是氢气纯度高,但是电解析氢反应速率缓慢,需要使用催化剂来加快动力学过程,现今的催化剂例如贵金属铂(Pt),由于铂的价格昂贵以及储量有限,最终限制了它的大规模使用。所以发展非贵金属材料作为电化学析氢的催化剂成为了现在非常值得关注的课题。过渡金属碳化物由于其丰富的储量,低廉的价格以及优秀的催化性能得到了广泛的研究。市面上的大部分催化剂为块体材料,块体形貌由于缺乏有效的活性位点,催化效率较低。如何提高材料的催化性能可以从以下几方面入手:1.增加材料的比表面积;2.将催化剂材料按层状剥离,提供快速的离子通道;3.提高材料的导电性。4.制造过多的催化剂的边界,造成电子云分布不均,因此获得更高的活性;其中前三种方法都是为了增加单位区域的活性位点,第四种方法可以从根本上改变催化效应。因此,如何选择合适的方法来提高材料的催化性能一直是本领域技术人员的难点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种利用镁热还原法制备超高催化性能的富缺陷催化材料的方法及所制备得 ...
【技术保护点】
一种利用镁热还原法制备富缺陷催化材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:将双元过渡金属氧化物材料与NaHCO3和镁粉均匀混合后密封在反应釜中,所述双元过渡金属氧化物材料中的双元过渡金属M和N为Mo、V、Mn、W或Nb中的任意两种的组合;在惰性保护气氛下,在温度600‑900℃下保温1‑5小时,将得到的产物酸洗便可得到碳包裹的双元富缺陷碳化物催化材料。
【技术特征摘要】
1.一种利用镁热还原法制备富缺陷催化材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:将双元过渡金属氧化物材料与NaHCO3和镁粉均匀混合后密封在反应釜中,所述双元过渡金属氧化物材料中的双元过渡金属M和N为Mo、V、Mn、W或Nb中的任意两种的组合;在惰性保护气氛下,在温度600-900℃下保温1-5小时,将得到的产物酸洗便可得到碳包裹的双元富缺陷碳化物催化材料。2.根据权利要求1所述的一种利用镁热还原法制备富缺陷催化材料的方法,其特征在于,所述双元过渡金属氧化物材料、NaHCO3与镁粉的质量比为1-10:1-10:1-10。3.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:霍开富,皮超然,高标,张旭明,黄超,付继江,
申请(专利权)人:武汉科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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