【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光催化剂制备领域，尤其涉及g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂作为氨硼烷水解产氢催化剂的应用。
技术介绍
1、当前以化石能源为主体的能源结构对环境造成了巨大压力，导致了严重的环境污染问题、不断增加的能源危机和生态健康的威胁。因此，改变当前的能源结构，减少对化石能源的依赖，积极开发和推广可再生能源的应用，成为了解决这一系列问题的关键途径。在众多可再生能源中，氢能因其清洁、高能量密度和可再生性，被视为未来能源的有力竞争者，是实现可再生能源利用的理想选择之一。然而，氢能的储存和运输问题一直是限制其规模化应用的主要障碍。近年来，研究人员发现氨硼烷具有适当的热力学性质，且具有19.6wt%的高储氢密度，同时在室温下稳定，便于储存和运输。尽管如此，氨硼烷的水解产氢过程中仍存在催化剂成本高、动力学反应缓慢和能量输入高的问题。
2、现有技术的缺陷和不足：
3、1.氨硼烷水解产氢的过程中，热解需要消耗大量能量，金属催化剂的放氢动力学过程缓慢，导致整体反应效率低下。
4、2.传统的纳米颗粒催化剂存在一定的局限性，其中原子主要在颗粒的表面起反应，因此其原子利用效率较低。这导致在实际应用中需要更多的颗粒催化剂才能达到预期的催化活性，显著增加了催化成本。
5、相较于传统颗粒催化剂，单原子催化剂虽然在提高原子利用率方面具有明显优势，但其制备技术复杂，催化稳定性较差，这些问题也需要得到解决。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、本专利技术首先提供了一种g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂作为氨硼烷水解产氢催化剂的应用方法。
4、g-c3n4作为一种优秀的光催化剂，能够有效吸收光能，提供足够的能量驱动催化反应；ptco双原子结构的引入，极大地提升了催化剂的活性，通过精准的原子排列，实现了更高的原子利用率，降低了催化成本；双原子结构的pt与co的协同作用，进一步增强了催化剂的稳定性，确保在反应过程中的持久性能。这些优点使得本专利技术的g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂展现了优异的光催化氨硼烷制氢性能。
5、进一步地，g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂的制备方法包括如下步骤：
6、（1）将g-c3n4纳米片材料分散在装有水、乙醇混合溶液的容器中，室温超声0.5~1h，然后以1000~1500 rpm的转速搅拌1~3 h后获得溶液a；所述溶液a中g-c3n4纳米片材料的浓度为20~65 µmol/ml；
7、（2）向溶液a中加入硝酸钴与硼氢化钠，溶液a中硝酸钴的浓度为1~3 µmol/ml，硼氢化钠的浓度为0.2~0.5 µmol/ml，然后室温以1000~1500 rpm的转速搅拌1~3 h，再置于氙灯下光照；光照结束后，分离出样品，清洗，真空干燥得到g-c3n4支撑的co纳米片材料；
8、（3）将g-c3n4支撑的co纳米片材料分散在装有水、乙醇混合溶液的容器中，室温超声0.5~1 h，然后以1000-1500 rpm的转速搅拌1~3h后获得溶液b；所述溶液b中g-c3n4支撑的co纳米片材料的浓度为20~65 µmol/ml；
9、（4）向溶液b中加入氯铂酸，溶液b中氯铂酸的浓度为0.3~1 µmol/ml，然后室温以1000~1500 rpm的转速搅拌2~3 h，再在氙灯下光照，光照结束后，分离出样品，清洗，真空干燥，得g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂。
10、进一步地，g-c3n4纳米片材料厚度为1~2 nm，采用热聚合方法制备。
11、进一步地，所述g-c3n4纳米片材料的制备方法为：将尿素放入带盖的坩埚中，在马弗炉中以2~3℃/min的速率加热到550~600℃，烧结240~300 min，自然冷却至室温；将得到的产物研磨成粉末，然后再以10~20℃/min的速率加热到480~520℃，烧结120~180 min，自然冷却至室温收集样品，即得g-c3n4纳米片材料。
12、进一步地，水、乙醇混合溶液中水、乙醇体积比为4:1~8:1。
13、进一步地，步骤（2）及步骤（4）中所述光照时间20~40 min，照射光波长为420~800nm，光源距离液面10~25 cm，液面光功率为80~150 μw/cm2。优选地，所述的光照时间25~30min，光源距离液面12~15 cm，液面光功率为100~110 μw/cm2。
14、进一步地，步骤（2）及步骤（4）中所述真空干燥的时间为2~4 h，真空度为5*10-2~3*10-3 kpa，温度为40~60℃。
15、本专利技术的优点和积极效果是：
16、本专利技术针对现有氨硼烷水解产氢技术中热解的高能量输入和低的金属催化活性，尤其是单原子催化剂制备工艺复杂且循环稳定性差的问题。本专利技术用简单的两步光还原制备法制备了g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂，实现了对氨硼烷已知最高的催化活性（转换频率：3053 molh2·molpt-1·min-1）及最高的循环稳定性（转换数：307982 molh2·molpt−1）。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.g-C3N4支撑的PtCo双原子光催化剂作为氨硼烷水解产氢催化剂的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，g-C3N4支撑的PtCo双原子光催化剂的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述g-C3N4纳米片材料的厚度为1~2 nm，采用热聚合方法制备。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述g-C3N4纳米片材料的制备方法为：将尿素放入坩埚中，在马弗炉中以2~3℃/min的速率加热到550~600℃，烧结240~300 min，自然冷却至室温；将得到的产物研磨成粉末，然后再以10~20℃/min的速率加热到480~520℃，烧结120~180 min，自然冷却至室温收集样品，即得g-C3N4纳米片材料。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述水、乙醇混合溶液中水与乙醇体积比为4:1~8:1。
6.根据权利要求2所述应用，其特征在于，步骤（2）及步骤（4）中所述光照的时间为20~40 min，照射光波长为420~800 nm，光源距离液面10~25 cm，液面光功
7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（2）及步骤（4）中所述真空干燥的时间为2~4 h，真空度为5*10-2~3*10-3 Kpa，温度为40~60℃。
...【技术特征摘要】
1.g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂作为氨硼烷水解产氢催化剂的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，g-c3n4支撑的ptco双原子光催化剂的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述g-c3n4纳米片材料的厚度为1~2 nm，采用热聚合方法制备。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述g-c3n4纳米片材料的制备方法为：将尿素放入坩埚中，在马弗炉中以2~3℃/min的速率加热到550~600℃，烧结240~300 min，自然冷却至室温；将得到的产物研磨成粉末，然后再以10~20℃/min的速率加热到4...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。