氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂及其制备方法和应用技术

一种氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术以Zn

【技术实现步骤摘要】
氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂及其制备方法和应用

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[0001]本专利技术属于新能源材料技术以及电化学催化领域，具体涉及氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂；还涉及所述催化剂的制备方法及其在碱性燃料电池阴极氧还原反应、电解水阳极析氧反应和阴极析氢反应中的电催化应用。

技术介绍
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[0002]燃料电池、金属空气电池等能源技术以其高效的能量转换、环境友好等优点引起了人们的广泛关注。氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)和析氢反应(HER)是多种可持续能源技术的关键电极过程，但这三个过程都存在动力学缓慢的问题。目前用于ORR和HER反应的催化剂主要是Pt及其合金，用于OER反应的催化剂主要是IrO2和RuO2，但这些贵金属在自然界中含量稀少，开发新型高效廉价的电催化剂至关重要，其中碳基非贵金属催化剂作为最有可能替代上述贵金属的催化剂，引起了广泛的关注。
[0003]ZIF即沸石咪唑酯骨架结构材料是多孔晶体材料，具有高稳定性与高孔隙率的特点。ZIF主要用于高效催化和分离过程。ZIF
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂，其特征在于所述催化剂是以Zn
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Co
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ZIF为模板，将其与植酸钴溶液反应后，收集紫色固体进行高温煅烧，得到氮掺杂碳负载Co2P纳米粒子的纳米复合物，再通过吸附RuCl3·
xH2O将少量贵金属钌引入复合催化剂中，得到所述的三功能电催化剂，记为Ru
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Co2P/NC；所述氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：(a)植酸钴(PA
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Co)的制备称取158mg植酸钠溶于50mL去离子水中，室温下磁力搅拌使其形成均一透明溶液，再称取508mg四水乙酸钴加入上述溶液，形成紫色溶液；(b)Zn
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Co
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ZIF@PA
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Co的制备称取373.62mg四水乙酸钴和446.2mg六水硝酸锌加入步骤(a)所述的植酸钴溶液中，超声分散30min；称取2
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甲基咪唑3.28g溶于40mL去离子水中，将其加入上述溶液，搅拌24h，离心收集沉淀，用去离子水、乙醇各洗三次，干燥后制得催化剂前体Zn
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Co
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹天荣，丁瑶，祁洪运，王磊，林健健，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：