一种双功能催化剂RuCo@HCSs及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于催化剂制备技术领域，公开一种双功能催化剂RuCo@HCSs及其制备方法和应用。所述双功能催化剂RuCo@HCSs以空心碳球为载体，RuCo合金纳米粒子被包覆在空心碳球壁间。采用Stöber法制备SiO2纳米球；将制得的SiO2纳米球加入混合溶剂中，依次加入正硅酸乙酯、酚类化合物和十六烷基三甲基溴化铵，在搅拌下加入醛类化合物的水溶液，然后搅拌，分离，干燥，制得SiO2@酚醛树脂；将SiO2@酚醛树脂在惰性气氛下焙烧，制得SiO2@C；将SiO2@C通过等体积浸渍的方法加入金属前驱体硝酸钴和三氯化钌，然后干燥，制得SiO2@C@RuCo；将SiO2@C@RuCo在惰性气氛下焙烧，然后用HF溶液腐蚀，即得双功能催化剂RuCo@HCSs。本发明专利技术双功能催化剂RuCo@HCSs作为电解水析氢或氨硼烷水解释氢催化剂的应用。

A Bifunctional Catalyst RuCo@HCSs and Its Preparation and Application

The invention belongs to the technical field of catalyst preparation, and discloses a bifunctional catalyst RuCo@HCSs, a preparation method and application thereof. The dual-function catalyst RuCo@HCSs is supported by a hollow carbon sphere, and RuCo alloy nanoparticles are coated in the wall of the hollow carbon sphere. SiO 2 nanospheres were prepared by Stber method. SiO 2 nanospheres were prepared by adding ethyl orthosilicate, phenolic compounds and hexadecyltrimethylammonium bromide into mixed solvents, then adding aqueous solution of aldehydes under stirring, separating and drying to prepare SiO 2@phenolic resin; SiO 2@C was prepared by calcining SiO 2@phenolic resin in inert atmosphere; SiO 2@C was synthesized by adding ethyl orthosilicate, phenolic compounds and hexadecyltrimethylammonium bromide SiO 2@C@RuCo was prepared by adding cobalt nitrate and ruthenium trichloride, the precursor of metal, and then drying. SiO 2@C@RuCo was roasted in inert atmosphere, then corroded in HF solution, resulting in dual-function catalyst RuCo@HCSs. The dual-function catalyst RuCo@HCSs of the invention is used as a catalyst for hydrogen evolution from electrolytic water or hydrogen release from hydrolysis of ammonia borane.

【技术实现步骤摘要】
一种双功能催化剂RuCo@HCSs及其制备方法和应用
本专利技术属于电解水析氢和氨硼烷水解释氢催化剂制备
，具体涉及一种双功能催化剂RuCo@HCSs及其制备方法和应用。
技术介绍
随着不可再生资源（如煤、石油和天然气等）的短缺，全球气候变暖等环境污染问题日益加剧，开发绿色可再生能源日益紧迫。在众多新能源中，氢能，作为一种清洁、低碳的能源而受到广泛关注。其中，电解水制备氢气和氨硼烷水解释氢是最经济有效的转化和储存氢的方法。目前用于电解水产氢（HER）和氨硼烷水解释氢的主要催化剂是Pt基催化剂。Pt基催化剂催化活性高、稳定性好，但是存在价格昂贵、储量有限的弊端，阻碍其应用和发展。非贵金属（Co，Ni等）虽然在成本方面具有很大优势，但是催化活性需要提高。碳材料具有比表面积高、导电性良好等优势而受到科研者广泛研究。碳纳米管、碳纳米球、碳纳米纤维研究日益成熟，在催化剂中有较大应用潜力。然而碳材料的催化活性与金属相比存在很大差距，一些研究致力于掺杂N、S等杂原子来调控碳材料的电子转移，收效甚微。因此，制备更高效、更稳定且成本低廉的新型双功能催化剂具有重要意义。专利技术内容为克服现有技术存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双功能催化剂RuCo@HCSs，其特征在于：所述双功能催化剂RuCo@HCSs以空心碳球为载体，RuCo合金纳米粒子被包覆在空心碳球壁间。

【技术特征摘要】
1.一种双功能催化剂RuCo@HCSs，其特征在于：所述双功能催化剂RuCo@HCSs以空心碳球为载体，RuCo合金纳米粒子被包覆在空心碳球壁间。2.一种如权利要求1所述的双功能催化剂RuCo@HCSs的制备方法，其特征在于，步骤如下：（a）、采用Stöber法制备SiO2纳米球；（b）、将制得的SiO2纳米球加入混合溶剂中，依次加入正硅酸乙酯、酚类化合物和十六烷基三甲基溴化铵，在搅拌下加入醛类化合物的水溶液，然后搅拌，分离，干燥，制得中间体I，标记为SiO2@酚醛树脂；所述混合溶剂由无水乙醇与水按体积比1∶1~5组成；（c）、将制得的SiO2@酚醛树脂在惰性气氛下焙烧，制得中间体II，标记为SiO2@C；（d）、将制得的SiO2@C通过等体积浸渍的方法加入金属前驱体硝酸钴和三氯化钌，然后干燥，制得中间体III，标记为SiO2@C@RuCo；（e）、将制得的SiO2@C@RuCo在惰性气氛下焙烧，然后用HF溶液腐蚀，即得双功能催化剂，标记为RuCo@HCSs。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（b）中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周思捷，路雁惠，王宏天，刘亚飞，关克磊，丁艳霞，
申请(专利权)人：郑州大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：河南,41