铋&钌双金属自支撑电催化材料及其制备方法和在氮气还原中的应用技术

本发明专利技术涉及一种铋&钌双金属自支撑电催化材料及其制备方法和在氮气还原中的应用。是于经电化学方式处理后的碳基材料上，通过电沉积的方式将Bi、Ru双金属纳米粒子固载到碳基材料表面，得到铋&钌双金属自支撑电催化材料。通过本发明专利技术的方法得到了一种导电性好、比表面积大、具有自支撑性的铋&钌双金属自支撑电催化材料。制备方法简单、具有可重复性，相比于传统电催化材料而言不需要使用粘结剂，所得电催化材料在电催化氮气还原产氨过程中的产氨效率和法拉第效率都较为理想，在材料和催化等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
铋&钌双金属自支撑电催化材料及其制备方法和在氮气还原中的应用
本专利技术属于催化剂材料领域，尤其涉及一种对电催化氮气还原产氨具有催化性能的铋＆钌双金属自支撑电催化材料的制备及其在氮气还原中的应用。
技术介绍
氨(NH3)是能源和化工生产中最重要的化工原料之一。工业上氨的生产主要基于传统的Haber-Bosch法，该方法在生产过程中需要高温高压的环境，并且需要消耗大量的化石燃料，排放大量的温室气体，对环境造成了很大的影响。近年来，人们对开发一种绿色环保的新型生产氨的方法提出了需求。目前研究发现，电催化氮气还原产氨可以在环境条件下将氮气转换为氨气，并且不会造成环境污染。因此，电催化氮气还原产氨在人工固氮领域具有广阔的应用前景。经研究，剥离的碳纸相比未剥离的碳纸具有比表面积大、活性位点多等优点，在作为催化剂基底上具有更大的优势。而在氮气还原方面，双金属具有协调作用，双金属电催化材料比单一的金属纳米粒子电催化材料具有更高的电催化活性。因此，将双金属纳米粒子通过电沉积固载到剥离碳纸上，会比在未剥离碳纸上电沉积固载单一的金属纳米粒子具有更高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铋&钌双金属自支撑电催化材料，其特征在于，所述铋&钌双金属自支撑电催化材料是：于经电化学方式处理后的碳基材料上，通过电沉积法将Bi、Ru双金属纳米粒子固载到碳基材料表面得到。/n

【技术特征摘要】
1.铋&钌双金属自支撑电催化材料，其特征在于，所述铋&钌双金属自支撑电催化材料是：于经电化学方式处理后的碳基材料上，通过电沉积法将Bi、Ru双金属纳米粒子固载到碳基材料表面得到。


2.根据权利要求1所述的铋&钌双金属自支撑电催化材料，其特征在于，所述碳基材料是剥离碳纸。


3.权利要求2所述的铋&钌双金属自支撑电催化材料的制备方法，其特征在于，方法如下：将经电化学方式处理后的剥离碳纸作为工作电极，铂片金属电极作为参比电极和对电极，以金属钌和铋的盐溶液的混合溶液作为电解液，在恒定电流密度下经电沉积过程后，将所得固载铋&钌双金属纳米粒子的剥离碳纸取出，乙醇洗涤，真空干燥12-24h，得到铋&钌双金属自支撑电催化材料。


4.根据权利要求3所述的铋&钌双金属自支撑电催化材料的制备方法，其特征在于，所述电化学方式处理后的剥离碳纸，制备方法如下：以碳纸作为工作电极，另一块稍大的碳纸作为对电极，甘汞电极作为参比电极；作为工作电极的碳纸通过CV在0.5到1.7V范围内进行电化学处理后，在超纯水中浸泡15h；然后通过i-t在恒定电压下进行电化学处理8000-12000s后，用超纯水洗涤；最后通过CV在-1.0到0.8V范围内进行电化学处理后，用超纯水洗涤，冷冻干燥6h，再真空干燥12h，得到电化学方式处理后的剥离碳纸。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙颖，马天翼，邓子昭，李慧，王宇，武巧玲，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21