一种钴和氮掺杂碳基催化剂的制备方法及其电化学催化合成过氧化氢的应用技术

本发明专利技术公开了一种钴和氮掺杂碳基催化剂的制备方法及其电化学催化合成过氧化氢的应用。本发明专利技术将钴铝水滑石纳米片、硝酸钴和2

【技术实现步骤摘要】
一种钴和氮掺杂碳基催化剂的制备方法及其电化学催化合成过氧化氢的应用


[0001]本专利技术属于碳基催化剂制备
，具体涉及一种钴和氮掺杂碳基催化剂的制备方法及其电化学催化合成过氧化氢的应用。

技术介绍

[0002]过氧化氢，又称双氧水，其分解后的产物是水和氧气，作为一种生态友好型氧化剂，在造纸、化学合成、医疗消毒、废水处理、食品杀菌等领域有广泛应用。此外，因H2O2具有易储存、操作安全、水是反应唯一副产物的优点，可作为H2O2燃料电池中的能源载体。
[0003]目前工业生产过氧化氢的主要方法是蒽醌法，该方法涉及蒽醌分子加氢、氧化、过氧化氢提取、纯化、浓缩等多个步骤(ACS Catal.2018,8(5),4064
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4081.专利：一种使用蒽醌法制备过氧化氢的生产工艺:中国,107473188 B[P].2019.08.13.)。此方法适合较高浓度(30％质量分数H2O2溶液)、大规模H2O2生产。缺点是反应需要多个步骤，过程复杂，装置庞大，耗能大，需要高温高压条件，对设备要求高。另外，蒽醌加氢过程需要贵金属催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钴和氮掺杂碳基催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：(1)制备钴铝水滑石纳米片，其中Co:Al摩尔比为0.5
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4:1；(2)将钴铝水滑石纳米片、硝酸钴和2
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甲基咪唑加入甲醇中生长得到负载在钴铝水滑石上的沸石咪唑酯骨架材料ZIF67@CoAl
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LDHs；(3)将ZIF67@CoAl
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LDHs在N2气氛中高温碳化，最后用浓硝酸对其表面氧化处理后，得到钴和氮掺杂碳基催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体操作为：将可溶钴盐、可溶铝盐、尿素溶于去离子水中配制混合溶液，其中钴和铝的摩尔比为0.5
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4:1，尿素的摩尔数是钴和铝摩尔数之和的2
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4倍，常温搅拌10
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30min后，将混合溶液倒入聚四氟乙烯水热反应釜中，100
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150℃下水热反应12
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36h；反应结束后自然冷却至室温，得到的钴铝水滑石纳米片用去离子水离心洗涤，干燥。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体操作为：将硝酸钴的甲醇溶液和钴铝水滑石纳米片的甲醇溶液混合，然后快速加入2
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【专利技术属性】
技术研发人员：项顼，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：