一种负载Ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种负载Ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片及其制备方法与应用，以无机盐NaCl为模板，以无机盐氯化锌为孔诱导剂，以氯化钌为金属源，以氨基葡萄糖盐酸盐为氮源和碳源，将无机盐的饱和溶液和钌前驱体溶液及氮碳源混合均匀进行冷冻干燥，再利用高温还原法，冻干产物在惰性气体下经过高温煅烧后用去离子水洗涤干燥即可。该催化剂在氮掺杂的分级多孔碳纳米片上负载了Ru纳米颗粒，具有比表面积大，活性位点多，电催化活性高等优点，在1 M KOH溶液中，电流密度10 mA cm<supgt;‑2</supgt;的过电位为10 mV，且在碱性环境中表现出良好的稳定性。本发明专利技术的制备方法操作简单，快捷环保，可以实现规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧催化剂，具体涉及一种负载ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片及其制备方法与应用。

技术介绍

1、为了减少对传统化石燃料的依赖，科研工作者们致力于研究环保、清洁、可再生的新型能源(潮汐能、风能、太阳能等)。氢气(h2)因其最高的重量能量密度、无碳副产物和良好的可循环性而被广泛认为是一种极具吸引力和前景的替代能源。电解水由于其反应条件温和，原料广泛，产品纯度高，是一种极具竞争力和有效的可规模化生产h2的方法。由于析氢反应(her)和析氧反应(oer)的活化能垒较大，所以需要性能优良的电催化剂来克服其中缓慢的反应动力学，降低反应过电势。近年来，贵金属pt和ruo2/iro2仍然被广泛应用于her和oer中，但它们的价格高、丰度低、耐久性差，严重阻碍了其广泛的商业化。因此，开发经济、经济、高效电催化剂对于水分解技术的发展和未来氢经济的发展是迫切需要的。

2、在现阶段开发出来的电催化剂中，尽管一些无金属和非贵金属催化剂表现出较好的催化性能，但是与贵金属基催化剂相比其产氢和产氧的过电位依然很高并且稳定性较低。ru因其优于pt的水解离能力，与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负载Ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：将碱金属无机盐的饱和溶液、钌前驱体溶液、氯化锌、氨基葡萄糖盐酸盐混合均匀，冷冻干燥后，将冻干产物在惰性气体下煅烧后去离子水洗涤干燥，得到负载Ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片。

2.根据权利要求1所述的负载Ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：惰性气体为氮气或氩气中的任意一种，钌前驱体为钌的无机盐，碱金属无机盐为NaCl、Na2SO4、KCl或MgCl2。

3.根据权利要求1所述的负载Ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：煅烧的温度为700-100...

【技术特征摘要】

1.一种负载ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：将碱金属无机盐的饱和溶液、钌前驱体溶液、氯化锌、氨基葡萄糖盐酸盐混合均匀，冷冻干燥后，将冻干产物在惰性气体下煅烧后去离子水洗涤干燥，得到负载ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片。

2.根据权利要求1所述的负载ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：惰性气体为氮气或氩气中的任意一种，钌前驱体为钌的无机盐，碱金属无机盐为nacl、na2so4、kcl或mgcl2。

3.根据权利要求1所述的负载ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：煅烧的温度为700-1000℃，煅烧时间为2-5 h，升温速率为2.5-10℃•min -1 。

4.根据权利要求1所述的负载ru纳米颗粒的氮掺杂分级多孔碳纳米片的制备方法，其特征在于：所述钌的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林，林英姿，周光耀，孙冬梅，唐亚文，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：