基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及石墨烯量子点领域，具体涉及基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂制备方法，包括以下步骤，①取石墨粉块与熔盐催化剂机械混合；②取步骤①中的混料经预热处理并保温；③取步骤②保温后的混料直接升温并保温；④将步骤③中的混料降温到室温后，水浸泡处理，获取悬浮液；⑤取步骤④中的悬浮液，经离心过滤获得基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂；步骤①中，熔盐催化剂为碳酸铯熔盐及含铁和钼的熔盐的混合物。本发明专利技术的电化学合成氨催化剂造价低、石墨化程度高、成品质量好，对合成氨的催化效率高、可适用于大规模生产。

Catalyst for electrochemical ammonia synthesis based on graphene quantum dots and its preparation method

The invention relates to the field of graphene quantum dots, in particular to the preparation method of electrochemical ammonia synthesis catalyst based on graphene quantum dots, which includes the following steps: (1) mechanical mixing of graphite powder and molten salt catalyst; (2) pre-heat treatment and heat preservation of the mixture in the extraction step; (3) direct heating and heat preservation of the mixture after heat preservation; (4) cooling the mixture in the step (3) to room temperature. After that, the suspension was obtained by soaking in water. _The suspension in step 4 was filtered by centrifugation to obtain electrochemical ammonia synthesis catalyst based on graphene quantum dots. In step 1, the molten salt catalyst was a mixture of cesium carbonate molten salt and molten salt containing iron and molybdenum. The electrochemical ammonia synthesis catalyst has the advantages of low cost, high graphitization degree, good product quality, high catalytic efficiency for ammonia synthesis, and can be applied to large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂及其制备方法
本专利技术涉及石墨烯量子点领域，特别是涉及一种基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂及其制备方法。
技术介绍
氨气是一种重要的化工和能源材料。氮原子是生物分子的重要组成元素，因而是药剂、肥料的必要成分，同时氮原子在非生物领域如染料、炸药和树脂也有广泛应用，而制备以上物质都需要以氨气为原料；氨气裂解可产生氢气，因此氨气也作为一种储氢材料广泛应用于能源领域。通过空气中的氮气合成氨被誉为是20世纪最伟大的科学进展，每年有超过1％地球的总能量用于合成氨。目前最主要的合成氨方式是Haber-Bosch循环：氮气和氢气为反应气，高温高压反应条件下，基于Fe基或者Ru基催化剂的热催化技术。但热催化(300-550摄氏度，15-25MPa)需要消耗大量化石能源，化石能源燃烧又导致温室气体二氧化碳的排放。面对全球日益受关注的能源问题和环境问题，节能减排始终是合成氨工业面临的重大挑战。电化学合成氨突破了传统Haber法氨合成的热力学限制，反应可以在低温和常压下进行，不仅减低了哈伯法高温高压所需的能耗，而且也降低了对设备的要求，是一种低能耗、环保、高效的合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤，①取石墨粉块与熔盐催化剂机械混合；②取步骤①中的混料经预热处理并保温；③取步骤②保温后的混料直接升温并保温；④将步骤③中的混料降温到室温后，水浸泡处理，获取悬浮液；⑤取步骤④中的悬浮液，经离心过滤获得基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂；步骤①中，熔盐催化剂为碳酸铯熔盐及含铁和钼的熔盐的混合物。

【技术特征摘要】
1.基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤，①取石墨粉块与熔盐催化剂机械混合；②取步骤①中的混料经预热处理并保温；③取步骤②保温后的混料直接升温并保温；④将步骤③中的混料降温到室温后，水浸泡处理，获取悬浮液；⑤取步骤④中的悬浮液，经离心过滤获得基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂；步骤①中，熔盐催化剂为碳酸铯熔盐及含铁和钼的熔盐的混合物。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂及其制备方法，其特征在于：步骤①中，石墨粉块与催化剂的质量比为1：2～1：8。3.根据权利要求2所述的基于石墨烯量子点的电化学合成氨催化剂及其制备方法，其特征在于：步骤①中，石墨粉块为工业级石墨粉，灰分不大于0.05，水分不高于0.02，碳含量99％以上，500-15000目。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙成华，徐勇军，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44