一种制备金属-碳复合催化材料的方法及其应用技术

本发明专利技术属于碳基材料制备技术领域，一种制备金属‑碳复合催化材料的方法及其应用，其中制备方法包括以下步骤：(1)将0.5‑5g碳源和0.02‑1g金属盐，混合置于50mL氧化锆材质的球磨罐中，球磨30‑60min，然后再加入1‑20g氮源，再球磨30‑60min，得到球磨后的粉末；(2)将步骤1得到球磨后的粉末，置于管式炉中，在氩气保护下，高温焙烧1‑2h，制得金属‑碳复合催化材料。利用该方法制备的金属‑碳复合材料具有金属纳米粒子尺寸小、杂质较少、催化活性高、活性物质稳定等优点，在催化领域具有较大的应用潜力，并探究了复合材料在水分解和二氧化碳还原反应中的催化活性。本发明专利技术方法工艺简单、生产周期短、成本低、绿色环保。

A METHOD FOR PREPARATION OF METAL-CARBON COMPOSITE CATALYTIC MATERIALS AND ITS APPLICATION

The invention belongs to the technical field of carbon-based material preparation, and a method for preparing metal-carbon composite catalytic material and its application. The preparation method comprises the following steps: (1) mixing 0.5 5g carbon source and 0.02 1g metal salt into a ball mill tank made of 50mL zirconia material, milling for 30 60min, then adding 1 20g nitrogen source, milling for 30 60min, and obtaining the powder after ball milling; (2) The powders obtained by ball milling in step 1 were placed in a tubular furnace and calcined at high temperature for 1 2 h under argon protection to prepare metal carbon composite catalytic materials. Metal carbon composites prepared by this method have the advantages of small size of metal nanoparticles, less impurities, high catalytic activity and stability of active substances. They have great potential in the field of catalysis. The catalytic activities of the composites in water decomposition and carbon dioxide reduction are also explored. The method has the advantages of simple process, short production cycle, low cost and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种制备金属-碳复合催化材料的方法及其应用
本专利技术涉及一种制备金属-碳复合催化材料的方法及其应用，属于碳基材料制备

技术介绍
碳基纳米材料因其具备优异的导电性及导热性、良好的力学性能和高比表面积，易于调控的结构和丰富的活性位点以及相对低廉的价格等诸多优点，近年来在能源存储,多相催化和环境保护等方面受到人们的广泛关注。更重要的是，具备独特理化性质且易于调控的碳纳米材料可以很容易地通过引入本征缺陷、掺杂原子和官能团来调整其表面性质，这为进一步合理设计先进碳基纳米材料提供了契机，并将有助于更好地理解结构-性能之间的关系。最近研究表明，掺杂碳材料的研究重点主要以氮掺杂碳(N-C材料)和金属氮掺杂碳(M-N-C)为主。尤其这类金属-碳复合材料(M-N-C)，兼具金属和氮掺杂碳材料的诸多优点且含有催化活性的“MNX”位点，其具有类卟啉结构，其中的单金属位点也可以直接作为活性位点，这类材料具有最大的原子利用率、均匀催化活性位点、较低的金属配位数和易受调控的电子结构等优势，表现出与对应的块体材料显著不同的催化性质，在水裂解，金属空气电池以及传统多相催化领域展现出较大的应用前景。然而，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备金属‑碳复合催化材料的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、将0.5‑5g碳源和0.02‑1g金属盐，混合置于50mL氧化锆材质的球磨罐中，球磨30‑60min，然后再加入1‑20g氮源，再球磨30‑60min，得到球磨后的粉末；所述碳源选自单宁酸、鞣花酸、五倍子鞣质、橡黄素或逆没食子酸鞣质中的一种，所述金属盐选自醋酸镍、硫酸铜、醋酸钴、硝酸铁、氯化锌、硝酸锰、醋酸银、醋酸金或醋酸钯中的一种，所述氮源选自双氰胺，尿素或三聚氰胺中的一种；步骤2、将步骤1得到球磨后的粉末，置于管式炉中，在氩气保护下，600‑1000℃焙烧1‑2h，制得金属‑碳复合催化材料。

【技术特征摘要】
1.一种制备金属-碳复合催化材料的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、将0.5-5g碳源和0.02-1g金属盐，混合置于50mL氧化锆材质的球磨罐中，球磨30-60min，然后再加入1-20g氮源，再球磨30-60min，得到球磨后的粉末；所述碳源选自单宁酸、鞣花酸、五倍子鞣质、橡黄素或逆没食子酸鞣质中的一种，所述金属盐选自醋酸镍、硫酸铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱介山，谭新义，于畅，倪林，姚秀超，洪家富，崔崧，黄红菱，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21