氮掺杂多孔碳包覆的钴铱核壳结构纳米颗粒的制备及其催化水裂解应用制造技术

本发明专利技术公开了一种由氮掺杂多孔碳包覆的钴铱核壳结构纳米颗粒(Co@Ir/NC‑x，x为Ir的质量比)的制备及其催化水裂解的应用。该发明专利技术的优势在于：(1)制备过程简单直接，能耗低：将沸石咪唑类骨架材料(简称ZIF‑67)煅烧后得到Co/NC直接与Ir

Preparation of nitrogen doped porous carbon coated iridium core shell nanoparticles and its application in catalytic cracking

The invention discloses the preparation of a cobalt - iridium core - shell nanoparticle (Co@Ir/NC x, X as the mass ratio of Ir) coated with nitrogen - doped porous carbon and the application of the catalytic water cracking. The advantages of the invention are: (1) the preparation process is simple and direct, and the energy consumption is low: after calcination of zeolite imidazole skeleton material (ZIF = 67), Co/NC is obtained directly from Ir.

【技术实现步骤摘要】
氮掺杂多孔碳包覆的钴铱核壳结构纳米颗粒的制备及其催化水裂解应用
本专利技术制备的钴铱核壳结构纳米材料用于电化学析氧和析氢反应进行水裂解，属于新能源材料领域。具体涉及到核壳结构纳米催化剂的制备，及其在催化水裂解中的应用。
技术介绍
随着化石燃料的不断消耗，环境污染日趋严重，开发可再生和可持续的清洁能源至关重要。氢气因为具有高能量储存密度和低污染特性被认为是最理想的化石燃料替代者。电化学催化水裂解是最具前景的大规模生产氢气的技术。水裂解过程包括析氢和析氧两个反应，但两者都需要高活性电催化剂来降低过电势。因此，制备高活性电催化剂用于催化水裂解既可降低成本，又有利于大规模制氢。有机金属骨架材料(MOFs)是由无机金属离子和有机配体自组装而成的一种超分子杂化材料，其可供选择的金属离子和有机配体数目庞大，这为MOFs种类及结构的多样性奠定了基础。MOFs衍生材料具有结构与性质可调，孔穴形状特殊，功能化简易、多样，合成简单等优点。此外，这些材料本身具有大比表面积、高孔隙率、结构多样化、可利用的金属活性中心、不寻常的光效应等特点。因此，以MOFs及其衍生物为模板，利用内含的无机金属为核可以制备氮掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
氮掺杂多孔碳包覆的钴铱核壳结构纳米颗粒的制备及催化水裂解应用，其特征在于：包括如下步骤：(1)按照摩尔比Co

【技术特征摘要】
1.氮掺杂多孔碳包覆的钴铱核壳结构纳米颗粒的制备及催化水裂解应用，其特征在于：包括如下步骤：(1)按照摩尔比Co2+：MeIM＝1：4的比例，室温条件下，先将硝酸钴溶于甲醇制成A溶液，再将2-甲基咪唑溶于甲醇制成B溶液；将A和B两种溶液混合搅拌10min，再静置24h后离心，用甲醇离心洗涤数次；将所得深蓝色沉淀置于50℃真空干燥箱中干燥12h，获得ZIF-67纳米晶体。(2)将上述所得ZIF-67纳米晶体置于管式炉中，在Ar气气氛下加热至900℃并保温3h，所得黑色粉末即为氮掺杂多孔碳包覆的钴纳米颗粒(Co/NC)。(3)取50mg上述所得Co/NC超声分散于5mL的去离子水中，再搅拌15min；将一定量的氯化铱(IrCl3·3H2O)水溶液滴入上述溶液中，1000rpm下搅拌24h，所得悬浮物离心，用水和甲醇分别离心洗涤数次，于50℃真空干燥箱中干燥12h，得到钴铱核壳结构纳米颗粒。(4)将所制备的催化剂用于电化学析氧和析氢催化反应中进行水裂解。2.权利要求1所述的氮掺杂多孔碳包覆的钴铱核壳结构纳米颗粒及其催化水裂解应用，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐正华，吴雯，李栋梁，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44