【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米催化剂，尤其涉及一种优化活性位点的钴基纳米催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、合理的设计电催化剂的纳米结构不仅可以提高催化剂的本征活性，增加催化活性位点数量，而且可以促进电子、离子和反应产物的传输，从而显著提高电化学的反应速率。此外，合理的孔结构和合适的孔径是缩短扩散路径长度和提高传质的有效策略。具有丰富活性位点的不同组成和孔隙度提供了较大的表面积，以提高反应速率和反应动力学。
2、增强催化剂活性与选择性的关键，是如何在催化剂表面合理设计与构筑针对特定催化反应的活性位点，其中通过缺陷工程改变催化剂的物理化学性质，调节催化剂对反应物或反应中间体的吸附与活化过程，是光/电催化研究领域的重要研究方向。空位缺陷就是其中一种比较常用的手段，空位缺陷可作为催化反应的活性中心进一步增强催化剂的内在性能。其中阴离子空位缺陷工程由于可以增加活性位点的数目，同时对调控催化主体材料的局部原子和电子结构具有很好的调节作用，从而在提高催化剂的性能方面受到广泛的关注。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种优化活性位点的钴基纳米催化剂及其制备方法，旨在解决现有硫化钴催化剂催化活性较差的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，包括步骤：
4、将钴盐、2-甲基咪唑和表面活性剂溶解在去离子水中，搅拌反应后，离心收集产物zif-67纳米立方体；
5、将所述
6、将所述co3s4中空多孔纳米立方体和铈盐分散于乙醇充分混合，磁力搅拌，离心收集得到的cesas-co3s4-x中空多孔纳米立方体，即为优化活性位点的钴基纳米催化剂。
7、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，所述钴盐为硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的一种或多种。
8、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵中的一种。
9、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，离心收集产物zif-67纳米立方体的步骤中，离心转速为3000-8000rmp，离心时间为3-10min。
10、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，所述硫化剂为硫脲、硫化钠、升华硫、硫代乙酰胺和硫粉中的一种。
11、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，将反应后的中间产物进行分离、提纯并干燥的步骤中，干燥温度为45-70℃。
12、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，所述铈盐为硝酸盐或氯化铈。
13、所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其中，所述惰性气氛为氮气、氦气和氩气中的一种。
14、一种优化活性位点的钴基纳米催化剂，其中，采用本专利技术所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法制得。
15、有益效果：本专利技术分别通过阴离子(o2--s2-)和阳离子(co2+-ce3+)两步交换程序将过渡金属铈单原子原位锚定在富硫空位缺陷的硫化钴纳米盒催化剂中，这种单位点嵌入方式产生丰富的不对称缺陷结构能有效地增加金属活性位点的暴露，并通过改变钴位点的电子离域和能量分布来激活活性位点的催化(氧化还原)性能。其次，构建的分级有序的中空多孔结构，能很大程度上提高催化活性位利用效率、增强反应底物和催化产物在催化剂界面上的传质速率，解决催化剂内部深埋的活性中心难以参与催化反应的难题，进一步提升催化性能。
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1.一种优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴盐为硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵中的一种。
4.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，离心收集产物ZIF-67纳米立方体的步骤中，离心转速为3000-8000rmp，离心时间为3-10min。
5.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述硫化剂为硫脲、硫化钠、升华硫、硫代乙酰胺和硫粉中的一种。
6.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，将反应后的中间产物进行分离、提纯并干燥的步骤中，干燥温度为45-70℃。
7.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述铈盐为硝酸盐或氯
8.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气、氦气和氩气中的一种。
9.一种优化活性位点的钴基纳米催化剂，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴盐为硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵中的一种。
4.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基纳米催化剂的制备方法，其特征在于，离心收集产物zif-67纳米立方体的步骤中，离心转速为3000-8000rmp，离心时间为3-10min。
5.根据权利要求1所述优化活性位点的钴基...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑雄，孙彭亮，郑广宏，陈银广，吴瑒，金加盛，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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