一种氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种氮磷掺杂的多孔碳‑磷化铑催化剂及其制备方法与应用，涉及催化剂技术领域，将多元醇、铑原和含有氮磷化合物的物质分散在水中并且搅拌形成混合溶胶，采用一步高温煅烧制备得到磷化铑负载在多孔炭上的复合纳米材料，其中多孔碳载体已经被化合物中的氮、磷修饰，磷化铑纳米颗粒负载氮、磷修饰的多孔碳上，其中磷化铑的纳米颗粒大小约为4‑8纳米大小，本发明专利技术制备的氮磷掺杂的多孔碳‑磷化铑催化剂的合成方法简单、重复性好、易操作，具有尺寸均匀、纯度高、成本比铂碳材料低、完全可以工业化等生产特点，在电解水产氢的性能和铂碳性能不相上下，具有非常实用的工业价值。

Nitrogen phosphorus doped porous carbon phosphating rhodium catalyst and preparation method and application thereof

The invention discloses a nitrogen and phosphorus doped porous carbon rhodium phosphide catalyst and its preparation method and application, which relates to the technical field of catalyst. Polyols, rhodium and substances containing nitrogen and phosphorus compounds are dispersed in water and stirred to form a mixed sol. Rhodium phosphide is loaded on porous carbon by one-step calcination at high temperature. The porous carbon carrier has been modified by nitrogen and phosphorus in the compound. Rhodium phosphide nanoparticles are loaded on porous carbon modified by nitrogen and phosphorus. The size of rhodium Phosphide Nanoparticles is about 4.8 nanometers. The synthesis method of the porous carbon rhodium Phosphide Catalyst Doped by nitrogen and phosphorus is simple and heavy. It has the characteristics of uniform size, high purity, lower cost than platinum-carbon materials and can be industrialized. It has the same performance as platinum-carbon in hydrogen production in electrolytic aquatic products and has very practical industrial value.

【技术实现步骤摘要】
一种氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
随着世界能源革命的快速发展，以氢能源为代表的清洁、可再生能源代替传统化石燃料是21世纪发展的必然趋势。因此，对于氢能源的开发和利用显得尤为迫切。电解水制氢是目前实现大规模制氢的主要方法之一，但过电位的存在导致能耗过大是限制其工业化发展的瓶颈。尽管商业Pt/C催化剂是目前最好的析氢催化剂，但低的储量和高的价格限制了其规模化应用。因此，当前最大的挑战莫过于开发高活性、高稳定性和低成本的析氢催化剂用于取代商业Pt/C催化剂。金属磷化物表现出优异的稳定性和催化活性，但是目前的金属磷化物都是处于实验室阶段，很难大规模的合成。金属Ru2和Rh2P有着和商业Pt/C催化剂相互比拟的性质，如清华大学李亚东老师课题就合成了一种Rh2P，此种方法合成的Rh2P在酸性条件下，催化性能由于商业Pt/C催化剂，但是由于合成步骤比较复杂还不能大规模合成，所以还处于实验室阶段，所以急需寻求一种大规模绿色简单合成方法来制备高性能的磷化催化剂。
技术实现思路
根据以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮磷掺杂的多孔碳‑磷化铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)将多元醇、含磷氮的有机物加入水中混匀，得到混合溶剂；2)将可溶的铑盐溶于步骤1)制备的混合溶剂，混合均匀后，加热，得溶胶胶体；3)将步骤2)制备的胶体烘干，然后高温煅烧得到纳米磷化铑催化剂；4)将步骤3)获得了磷化铑催化剂用乙醇和水洗涤并干燥。

【技术特征摘要】
1.一种氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)将多元醇、含磷氮的有机物加入水中混匀，得到混合溶剂；2)将可溶的铑盐溶于步骤1)制备的混合溶剂，混合均匀后，加热，得溶胶胶体；3)将步骤2)制备的胶体烘干，然后高温煅烧得到纳米磷化铑催化剂；4)将步骤3)获得了磷化铑催化剂用乙醇和水洗涤并干燥。2.根据权利要求1所述的氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水和多元醇的体积比例1-100:0.1-1。3.根据权利要求1所述的氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述多元醇为含有葡萄糖、壳聚糖、蔗糖或麦芽糖任一种的物质。4.根据权利要求1所述的氮磷掺杂的多孔碳-磷化铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述含磷氮的有机物为含磷和氮的有机物或含磷的有机物与含氮的有机物的混合物。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳守杰，马婉娇，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34