一种Cu@Co核壳结构催化剂及其制备方法和应用及一种电池技术

一种Cu@Co核壳结构催化剂及其制备方法和应用及一种电池，催化剂呈包括树枝状的Cu内核和包覆在外侧的Co壳体的核壳结构，通过将碳阴极和碳阳极浸入铜盐和钴盐的混合溶液中，以饱和甘汞电极作为参比电极，进行电沉积反应制备得到。Cu@Co核壳结构催化剂呈核壳结构，钴外壳均匀包覆在铜核表面，Cu与Co晶格界面发生膨胀应变，有助于电催化性能提升。所述Cu@Co催化剂作为阴极，以Zn箔作为阳极，组装Zn‑NO电池，用于电催化一氧化氮还原合成氨。该催化剂组装的Zn‑NO电池用于一氧化氮电还原合成氨反应，能够在阴极将低浓度NO转化为高附加值的氨，实现对NO的吸收以及电力的输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计一氧化氮电还原氨，尤其涉及一种cu@co核壳结构催化剂及其制备方法和应用及一种电池。

技术介绍

1、一氧化氮(no)是一种有害的大气污染物，通常来自化石燃料的燃烧，如燃煤发电厂的锅炉烟气和汽车尾气。no排放量大，目前，全球人为的no排放量每年超过4300万吨，严重破坏了氮循环的平衡，对环境造成负面影响，并危及公众健康。而氨(nh3)是最重要的含氮化学品之一，被广泛应用于工业和农业，特别是作为合成肥料的原料，以提高粮食产量，满足人口增长的需求。但目前用于工业规模nh3生产的哈伯-博施法是在苛刻的条件下(150-300atm，400-600℃)进行的，能耗占全球能耗的1-3％，并会释放大量二氧化碳，造成严重的环境问题。

2、电催化氮氧化物还原反应(norr)是将有毒的no转化为有价值的nh3的一种极具吸引力的绿色的制氨技术。更重要的是，no的解离能低于n2，在温和的条件下，no的电化学还原反应可同时产生有价值的nh3和提供电能的输出，是一种高效、低成本的合成路径。

3、而在实际应用中，作为转化原料的no浓度通常很低。铜(c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Cu@Co核壳结构催化剂，其特征在于，所述催化剂用于电催化一氧化氮还原氨，所述催化剂呈核壳结构，所述核壳结构包括树枝状的Cu内核和包覆在外侧的Co壳体，其中Co外壳的厚度为1.9～2.1nm。

2.如权利要求1所述的Cu@Co核壳结构催化剂，其特征在于，所述催化剂中Co和Cu的摩尔比为0.4-0.6。

3.一种如权利要求1所述的Cu@Co核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐为CuSO4溶液，浓度为0.02-0.05M，所述钴盐为CoSO4溶液，浓度为0.09-0.11M，所述...

【技术特征摘要】

1.一种cu@co核壳结构催化剂，其特征在于，所述催化剂用于电催化一氧化氮还原氨，所述催化剂呈核壳结构，所述核壳结构包括树枝状的cu内核和包覆在外侧的co壳体，其中co外壳的厚度为1.9～2.1nm。

2.如权利要求1所述的cu@co核壳结构催化剂，其特征在于，所述催化剂中co和cu的摩尔比为0.4-0.6。

3.一种如权利要求1所述的cu@co核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐为cuso4溶液，浓度为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怡琼，武泽，车子扬，徐宁，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：