离子液体改性纳米碳材料催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种离子液体改性纳米碳材料催化剂及其制备方法和应用，属于电化学合成与催化技术领域。利用物理沉积方法将离子液体负载在纳米碳上，这种催化剂的优势在于解决了贵金属催化剂存在价格高、储量低等问题。制备得到离子液体改性纳米碳催化剂能够高效地实现电化学氧还原高选择性制备过氧化氢，同时催化剂在长时间内保持较高的稳定性，而且该催化剂制备方便，成本低廉，在电合成氧还原制备过氧化氢中具有广阔的发展前景。氧化氢中具有广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
离子液体改性纳米碳材料催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电化学合成与催化
，具体涉及一种离子液体改性纳米碳材料催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着不可再生的化石资源的消耗逐步增加，寻找更清洁的、符合绿色化学可持续发展要求的能源替代品来满足不断增长的能源需求成为亟待解决的问题。过氧化氢是一种环境友好的氧化剂，广泛应用于化工、卫生和环境修复领域。目前，过氧化氢主要是通过蒽醌氧化工艺生产的，但该方法存在能耗高、产率低、存在安全隐患和制备得到的过氧化氢存在杂质等问题。与此相比，利用简易的电化学装置在水溶液中通过二电子电化学氧还原反应制备过氧化氢是一种绿色便捷的方法，正引起人们的广泛关注。然而目前在电化学合成过氧化氢反应体系中，由于许多电极材料倾向于竞争性的四电子氧还原反应生成水，而不是二电子氧还原反应转化为过氧化氢，从而降低过氧化氢的选择性。其次，催化剂上活性位点容易被腐蚀难以实现可持续的电催化行为，由此在确保催化剂高选择性的同时，难以提高稳定性的困境仍然存在。因此旨在研究二电子氧还原反应电合成过氧化氢，为满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子液体改性纳米碳材料催化剂，其特征在于：该催化剂是由离子液体修饰于纳米碳材料载体上而成，载体的粒径尺寸为5～30nm。2.根据权利要求1所述的离子液体改性纳米碳材料催化剂，其特征在于：所述纳米碳材料载体为乙炔黑、炭黑、石墨烯和碳纳米管中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的离子液体改性纳米碳材料催化剂，其特征在于：所述离子液体为1
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丁基
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甲基咪唑双三氟钾磺酰亚胺盐(IL4)、1
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己基
‑3‑
甲基咪唑双三氟钾磺酰亚胺盐(IL6)、1
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癸基
‑3‑
甲基咪唑双三氟钾磺酰亚胺盐(IL10)和1
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十四烷基
‑3‑
甲基咪唑双三氟钾磺酰亚胺盐(IL14)中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的离子液体改性纳米碳材料催化剂，其特征在于：所述离子液体中，阳离子烷基链长低于C10的宏观颜色为透明粘稠的液体，阳离子烷基链长超过C10的宏观颜色为白色粉末状晶体；所述离子液体的密度为1.2～1.5g/cm3(25℃、1atm)。5.根据权利要求1所述的离子液体改性纳米碳材料催化剂的制备方法，其特征在于：该催化剂是利用物理沉积法制备获得，具体包括如下步骤：(1)准备离子液体、纳米碳材料载体和异丙醇溶剂，并制备成混合物料；(2)将步骤(1)所得混合物料利用物理沉积法实现纳米碳材料基底上负载离子液体，获得所述离子液体改性纳米碳材料催化剂。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐伟，张佳龙，卢星宇，王云凤，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：