一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法技术

本发明专利技术涉及催化剂制备技术领域，公开了一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，步骤为：（1）将五水硝酸铋溶于甘露醇溶液中后，向其中滴加溴化钾溶液，搅拌后在反应釜中155~165℃下反应2~4小时，离心、洗涤、干燥后得到溴氧铋；（2）将得到的溴氧铋加入水中，超声分散后向其中滴加硼氢化钠水溶液，继续超声反应后经离心、洗涤、真空干燥，得到所述催化剂。本发明专利技术用非贵金属铋代替贵金属催化剂，降低成本，制得铋纳米管催化剂，利用光电催化较低电流下的氮气还原反应，可以提高反应选择性；同时中空的纳米管结构能大幅度提高铋原子的利用率，提高铋催化剂的催化活性，从而有效提高氮气电化学反应效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法
本专利技术涉及催化剂制备
，尤其是涉及一种用于氮气光光电化学还原的催化剂制备方法。
技术介绍
人工固氮从古至今一直是人类研究的重点，固氮是指将空气中游离态的氮固定为化合态的氮，如NH3，铵盐等。传统的氨合成方法为Haber−Bosch法，以铁触媒作为催化剂在高温（500℃左右）、高压（10MPa-30MPa）下催化N2和H2反应生成氨气。由于其反应条件苛刻，每年会消耗全球1-2%的能源产出，且同时会排出大量的二氧化碳，因此注定合成氨是高耗能产业。固氮进展受到N2分子的高活化势垒的遏制，N2分子由强N-N三重键组成，具有极低的极化率，导致催化剂对N2分子的低选择性吸收。近年来经研究发现，电化学还原N2为NH3，在密闭环境条件下显示出巨大的活化分子氮能力。现今，电化学还原N2研究的核心焦点是设计合理有效的选择性电催化剂，催化质子耦合6电子氮还原反应（NRR）同时延缓竞争性2电子析氢反应（HER），故如何提高催化剂的选择性和活性，是氮气电化学还原中的研究重点。现有技术中使用贵金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，其特征是，包括如下步骤：/n（1）将五水硝酸铋溶于甘露醇溶液中后，向其中滴加溴化钾溶液，搅拌后在反应釜中155~165℃下反应2~4小时，离心、洗涤、干燥后得到溴氧铋；/n（2）将得到的溴氧铋加入水中，超声分散后向其中滴加硼氢化钠水溶液，继续超声反应后经离心、洗涤、真空干燥，得到所述催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）将五水硝酸铋溶于甘露醇溶液中后，向其中滴加溴化钾溶液，搅拌后在反应釜中155~165℃下反应2~4小时，离心、洗涤、干燥后得到溴氧铋；
（2）将得到的溴氧铋加入水中，超声分散后向其中滴加硼氢化钠水溶液，继续超声反应后经离心、洗涤、真空干燥，得到所述催化剂。


2.根据权利要求1所述的一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，其特征是，步骤（1）中五水硝酸铋和甘露醇的摩尔比为1：（10~15）。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，其特征是，步骤（1）中甘露醇溶液的浓度为0.4~0.6mol/L。


4.根据权利要求1所述的一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，其特征是，步骤（1）中五水硝酸铋和溴化钾的摩尔比为2：（55~57）。


5.根据权利要求1或4所述的一种用于氮气光电化学还原的催化剂制备方法，其特征是，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟，高鹏，许傅春，肖飞，王慧杰，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33