一种多孔空心的RuP@PNC催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔空心的RuP@PNC催化剂及其制备方法和应用，该多孔空心的RuP@PNC催化剂制备过程为：将铁盐、钌盐、磷化物、氮化物、碳化物和致孔剂溶于水中，搅拌混合均匀后，混合液蒸干水分得到固体产物，将固体产物撵磨均匀，然后在氮气气氛下煅烧，煅烧后的产物置于盐酸水溶液中，以溶解除去产物中的铁元素而形成产物部分的空心，将产物从盐酸水溶液中取出干燥，即得所述多孔空心的RuP@PNC催化剂。本发明专利技术的多孔空心RuP@PNC催化剂，通过磷的掺杂与钌形成磷化物，磷与钌之间的相互结合，改变了它们之间的电荷结构，还通过除去铁元素来形成催化剂部分的空心，增加金属的活性位，改变各元素之间的电荷转移情况，从而来提高催化剂的析氢反应性能。

A porous hollow RuP@PNC catalyst and its preparation method and Application

The invention discloses a porous hollow RuP@PNC catalyst and its preparation method and application. The porous hollow RuP@PNC catalyst is prepared by dissolving iron salts, ruthenium salts, phosphides, nitrides, carbides and porogens in water, stirring and mixing evenly, evaporating and drying water of the mixture to obtain solid products, grinding the solid products evenly, and calcining them in nitrogen atmosphere. The calcined product is placed in hydrochloric acid aqueous solution to dissolve and remove iron from the product to form a hollow part of the product. The product is taken out from hydrochloric acid aqueous solution and dried. The porous hollow RuP@PNC catalyst is obtained. The porous hollow RuP@PNC catalyst of the invention changes the charge structure between phosphorus and ruthenium by doping phosphorus and forming phosphide with ruthenium, and the interaction between phosphorus and ruthenium. The hollow part of the catalyst is formed by removing iron elements, increasing the active sites of metals and changing the charge transfer between elements, thereby improving the hydrogen evolution reaction performance of the catalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔空心的RuP@PNC催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种多孔空心的RuP@PNC催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着石化燃料消耗量的逐渐增大和储量的逐年减少,环境问题和能源危机的到来，使人类对环境保护的日益重视,人们对开发绿色可再生能源的急迫性日益增强。因此需要寻找再生的清洁能源来取代传统的石化能源。而氢能作为一种高效、洁净和理想的二次能源受到了广泛的关注，它的来源主要是水的电解，因此如何提高水分解制氢的效率就成为了最亟待解决的关键问题。众所周知，铂是析氢反应的主要的催化剂，但是由于金属铂价格昂贵而且资源短缺以及使用寿命比较短，因此在商业上使用的成本较高，这就阻碍了铂在商业上的应用，从而影响氢源产业的发展。近年来的研究发现可以使用钌贵金属形成的催化剂来代替铂作为高效的析氢反应催化剂。以下的实验都很好的证明了钌催化剂具有很好的催化水分解产生氢气的作用。列如：ASacrificialCoatingStrategyTowardEnhancementofMetal-SupportInteractionforUltrastableAuNanocatalysts（J.Am.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于该催化剂为核壳结构，所述催化剂的核层为磷化钌，所述催化剂的壳层为掺杂氮的多孔碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔空心的RuP@PNC催化剂，其特征在于该催化剂为核壳结构，所述催化剂的核层为磷化钌，所述催化剂的壳层为掺杂氮的多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂的制备方法，其特征在于将铁盐、钌盐、磷化物、氮化物、碳化物和致孔剂溶于水中，搅拌混合均匀后，混合液蒸干水分得到固体产物，将固体产物撵磨均匀，然后在氮气气氛下煅烧，得到掺杂氮的多孔碳材料包覆铁磷钌化合物的煅烧产物，煅烧产物置于1~5mol/L的盐酸水溶液中，溶解除去产物中的铁元素而形成产物中部分的空心，过滤，滤渣干燥，即得所述多孔空心的RuP@PNC催化剂。3.根据权利要求2所述的一种多孔空心的RuP@PNC催化剂的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：1）将铁盐、钌盐和磷化物加入烧杯中，向烧杯中加入水，搅拌溶解2~6h，再加入氮化物、碳化物和致孔剂，常温搅拌6~12h，得均匀混合液体；2）将步骤1）所得均匀混合液体放置在鼓风干燥箱中，于80~100℃下干燥12~24h，初步得到干燥的固体产物，将所得固体产物撵磨均匀后，放入到坩埚中，坩埚再放置在管式炉中，在管式炉中于氮气的气氛下煅烧1~3h，得金属纳米催化剂；3）步骤2）所得金属纳米催化剂置于1~5mol/L的盐酸水溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，钟兴，陈先朗，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33