The invention provides a preparation method of nickel-nitrogen co-doped carbon-based electrocatalysts, including the following steps: A) dispersing nickel salts, dicyandiamide and ammonium chloride in water, calcining after drying; B) mixing calcined products with glucose in water for hydrothermal reaction; C) calcining products of hydrothermal reaction to obtain nickel-nitrogen co-doped carbon-based electrocatalysts. The invention disperses the monoatomic nickel in nitrogen-doped carbon-based materials by limiting reaction, avoiding agglomeration and loss of active sites. The prepared catalyst exhibits excellent electrocatalytic carbon dioxide reduction performance, and the selectivity to carbon monoxide can reach 99%. The preparation method provided by the invention has the characteristics of simple process flow, low cost, large output and suitable for industrial production, and has potential application value. The invention also provides a nickel-nitrogen co-doped carbon-based electrocatalyst and its application.
【技术实现步骤摘要】
一种镍氮共掺杂碳基电催化剂、其制备方法及应用
本专利技术属于催化
,尤其涉及一种镍氮共掺杂碳基电催化剂、其制备方法及其应用。
技术介绍
能源是人类社会生存和发展的基础。目前人类所需的能源严重依赖于石油能源。对石油能源的过度消耗不仅加剧了能源危机,还致使所产生的二氧化碳过度排放,带来了日趋严重的温室效应,严重威胁到人类的生存与发展。对二氧化碳的转化利用不仅能有效的降低大气中二氧化碳的积累,还能将二氧化碳转化成含碳化学品,从而促进碳的循环。通过电催化对二氧化碳进行还原是目前最具前景的实现二氧化碳转化利用的方式之一。尽管针对二氧化碳电催化还原取得了很多进展,但是还原产物的多样性使得二氧化碳还原选择性低,尤其是水还原至氢气成为二氧化碳催化还原过程中的主要竞争反应,从而导致二氧化碳转化率低下。贵金属比如Au、Ag应用于二氧化碳还原时表现出优异的选择性,但是其昂贵的价格仍然限制了作为二氧化碳还原电催化剂的进一步发展。因此寻找廉价高效的二氧化碳还原电催化剂成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镍氮共掺杂碳基电催化剂、其制备方法及应用,本专利技术中的镍氮共掺杂碳基电催化剂的反应选择性高,且成本低廉。本专利技术提供一种镍氮共掺杂碳基电催化剂的制备方法,包括以下步骤:A)将镍盐、双氰胺和氯化铵在水中分散,干燥后进行煅烧;B)将煅烧后的产品与葡萄糖在水中混合后进行水热反应;C)将水热反应的产品进行煅烧,得到镍氮共掺杂碳基电催化剂。优选的,所述镍盐为二价可溶性镍盐。优选的,所述镍盐与双氰胺的质量比为(0.2~5):100;所述镍盐与氯化铵的质量比为(0 ...
【技术保护点】
1.一种镍氮共掺杂碳基电催化剂的制备方法,包括以下步骤:A)将镍盐、双氰胺和氯化铵在水中分散,干燥后进行煅烧;B)将煅烧后的产品与葡萄糖在水中混合后进行水热反应;C)将水热反应的产品进行煅烧,得到镍氮共掺杂碳基电催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种镍氮共掺杂碳基电催化剂的制备方法,包括以下步骤:A)将镍盐、双氰胺和氯化铵在水中分散,干燥后进行煅烧;B)将煅烧后的产品与葡萄糖在水中混合后进行水热反应;C)将水热反应的产品进行煅烧,得到镍氮共掺杂碳基电催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述镍盐为二价可溶性镍盐。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述镍盐与双氰胺的质量比为(0.2~5):100;所述镍盐与氯化铵的质量比为(0.2~5):500。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A)中煅烧的温度为500~650℃;所述步骤A)中煅烧的时间为1~4小时。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A)中煅烧后的产品与葡萄糖的质量比为(...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴长征,李晓港,谢毅,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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