【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备及其制氢能源应用领域，具体涉及用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂及制备方法。
技术介绍
1、当前，以化石燃料为基础的能源的消耗造成了各种环境问题。同时，能源需求的增加也要求发展可再生能源和可持续能源。氢能因其高能量密度和优异的可再生性而被认为是一种有吸引力的环保能源。然而，氢的进一步应用仍然是一项巨大的挑战，氢的储存、运输和生产是氢经济和氢技术的关键问题。化学储氢是一种有效的储氢方式，但化学储氢材料中氢气的控制释放仍面临着很大的挑战。
2、通过水解氨硼烷制备清洁可再生的氢气是解决能源问题的有效途径之一。氨硼烷具有高含氢量和低分子量的特点，是一种优良的储氢材料。氨硼烷在温和条件下表现出优异的化学稳定性，且其无毒、运输方便，促进了其在储氢和放氢方面的应用。氨硼烷可以在室温下水解释氢，在催化剂作用下可以快速高效地释放出氢气。贵金属催化剂对氨硼烷水解脱氢具有优异的催化活性，但其昂贵的成本和全球储量的稀缺性极大地限制了其广泛应用。非贵金属如co，ni，cu，和fe虽然价格低廉，储量丰富，但是目前报道的非贵金属催化剂的性能与贵金属催化剂仍存在一定的差距，并且非贵金属纳米催化剂易发生团聚。因此，发展新型高效稳定的双组分或多组分催化剂，利用金属间的协同作用，高效催化氨硼烷水解产氢具有重要的科学意义。
3、现有技术中，铂基纳米材料作为最有效的催化剂被广泛应用于储氢和其他化学转化反应等领域。然而，pt的稀有和不断增长的需求，导致它的成本非常高，这是对其广泛应用的最大挑战。因此开发p
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出了用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂及制备方法，旨在提高贵金属的利用率，同时提升催化剂的催化活性，以满足实际生产使用需要。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现：
3、一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂的制备方法，以pt和mo同时修饰的zif-67为前驱体，在惰性气氛中高温碳化制备得到贵金属和非贵金属协同作用的催化剂。
4、进一步的，一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂的制备方法，具体制备步骤为：
5、步骤一、制备zif-67粉末；
6、步骤二、将mo源与氯铂酸完全溶解于溶剂中，在20-35℃搅拌条件下将zif-67粉末加入到该溶液中，并在该温度下继续搅拌10-60 min；
7、步骤三、在60-80℃下持续搅拌至溶剂完全挥发，得到mopt/zif-67；
8、步骤四、将mopt/zif67在惰性气体中，在温度为500-950℃的温度下碳化得到pt-como-nc催化剂。
9、进一步的，步骤一中，制备zif-67粉末的具体方法为：
10、s1、将硝酸钴溶解于甲醇中得到溶液a，将2-甲基咪唑溶解于甲醇中得到溶液b；
11、s2、在搅拌条件下将溶液a快速加到入溶液b中，在温度为25-30℃条件下继续搅拌10-72 h，离心、洗涤、真空烘干，得到zif-67粉末。
12、进一步的，s1中，其中所述硝酸钴的摩尔量mol与甲醇的体积l的比例为1:15-20；
13、所述2-甲基咪唑的摩尔量mol与甲醇的体积l的比例为1:1-2。
14、进一步的，s2中，硝酸钴与2-甲基咪唑的摩尔量的比例为1:4-5。
15、进一步的，步骤二中，所述mo源为钼酸铵、钼酸钠或乙酰丙酮钼中的任意一项。
16、进一步的，步骤二中，所述溶剂为甲醇或乙醇。
17、进一步的，步骤二中，mo原子与zif-67的质量比为1:5-50，氯铂酸与zif-67的质量比为1:200-2000，溶剂体积ml与zif-67质量mg的比为0 .3-0 .5:1。
18、进一步的，步骤四中，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的任意一项，在惰性气体中碳化的升温速率为0.5-6℃/min。
19、一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂，采用上述制备方法制备得到，该催化剂中金属纳米颗粒分布在碳基质上，且催化剂为中空结构。
20、本专利技术的有益效果在于：
21、（1）本专利技术采用高温煅烧法制备pt-como-nc中空结构催化剂，方法简单、原料易得，催化剂中贵金属与非贵金属的协同作用使得催化剂表现出较好的催化性能，且提高的贵金属的利用率；
22、（2）在298k下，所制备的pt-como-nc中空结构催化剂催化氨硼烷完全水解脱氢的转化频率(tof)值高达3637 molh2·min-1·molpt-1，说明该催化剂具有较好的催化活性。pt-como-nc中空结构催化剂的优异活性归因于贵金属与非贵金属之间的协同作用及电子效应。
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1.一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC中空结构催化剂的制备方法，其特征在于：以Pt和Mo同时修饰的ZIF-67为前驱体，在惰性气氛中高温碳化制备得到贵金属和非贵金属协同作用的催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC中空结构催化剂的制备方法，其特征在于：具体制备步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC中空结构催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，制备ZIF-67粉末的具体方法为：
4.根据权利要求3所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC催化剂的制备方法，其特征在于：S1中，其中所述硝酸钴的摩尔量mol与甲醇的体积L的比例为1:15-20；
5.根据权利要求3所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC催化剂的制备方法，其特征在于：S2中，硝酸钴与2-甲基咪唑的摩尔量的比例为1:4-5。
6.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC催化剂的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述Mo源为钼酸铵、钼酸钠
7.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC催化剂的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述溶剂为甲醇或乙醇。
8.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC催化剂的制备方法，其特征在于：步骤二中，Mo原子与ZIF-67的质量比为1:5-50，氯铂酸与ZIF-67的质量比为1:200-2000，溶剂体积mL与ZIF-67质量mg的比为0 .3-0 .5:1。
9.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC催化剂的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气中的任意一项，在惰性气体中碳化的升温速率为0.5-6℃/min。
10.一种用于氨硼烷水解制氢的Pt-CoMo-NC中空结构催化剂，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到，其特征在于：该催化剂中金属纳米颗粒分布在碳基质上，且催化剂为中空结构。
...【技术特征摘要】
1.一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂的制备方法，其特征在于：以pt和mo同时修饰的zif-67为前驱体，在惰性气氛中高温碳化制备得到贵金属和非贵金属协同作用的催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂的制备方法，其特征在于：具体制备步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc中空结构催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，制备zif-67粉末的具体方法为：
4.根据权利要求3所述的一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc催化剂的制备方法，其特征在于：s1中，其中所述硝酸钴的摩尔量mol与甲醇的体积l的比例为1:15-20；
5.根据权利要求3所述的一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc催化剂的制备方法，其特征在于：s2中，硝酸钴与2-甲基咪唑的摩尔量的比例为1:4-5。
6.根据权利要求2所述的一种用于氨硼烷水解制氢的pt-como-nc催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军辉，李想，赵远，李梦婷，张文珂，郭旭明，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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