一种Cu掺杂Co3O4纳米片催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及高效电催化还原硝酸根催化剂合成技术领域，公开了一种Cu掺杂Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;纳米片催化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1、称取0.5～1.0g六水合硝酸钴、0.075～0.1g二水合硝酸铜，置于烧杯中，加入5～10.0mL水溶解，再加入1～5mL 2M NaOH溶液，搅拌10～30分钟；结束后，收集粉红色产物，用乙醇和水多次洗涤，并将其置于冷冻干燥箱中干燥24h；步骤2、将上述步骤1干燥后所得到的粉末装在石英舟里并置于管式炉中，在惰性气流中，程序升温速度为5℃/min升温至300～500℃，恒温煅烧10min～1.0h，一步得到黑色的Cu掺杂Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;。本发明专利技术制备的催化剂，掺杂元素铜在Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;的同时与之产生在相互作用，进而提高Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;的催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高效电催化还原硝酸根催化剂合成，尤其涉及一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、硝酸盐是氮的最高氧化形式，也是地下水，河流和湖泊中主要的含氮污染物。几十年来，各种人类活动通过向环境中释放活性氮，导致全球氮循环失衡。硝酸盐释放是最有害的方式之一，因为它会从土壤中渗出并污染地下水和地表水，从而导致水富营养化并且破坏生态系统。同时，硝酸盐在人体内可被肠胃道微生物还原为亚硝酸盐，从而导致血红蛋白血症。饮用水中的硝酸盐还会损害人体内分泌系统，甚至会诱发某些癌症。

2、氨是重要的农业化肥和工业基础化学品，也是易液化储运的储氢材料。目前，氨的工业生产主要通过高温高压的haber-bosch工艺。该工艺不仅能耗巨大，而且伴随着大量的二氧化碳排放。与haber-bosch工艺相比，电催化合成氨是一种更为环保的生产技术。它不仅可消除煤制氢或者天然气制氢过程的大量能耗，而且电催化反应的条件也更加温和。

3、在电催化合成氨技术中，硝酸根还原制氨(no3rr)备受人们的关注。发展电催化硝酸根还原制氨技术，不仅为合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Cu掺杂Co3O4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种Cu掺杂Co3O4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸钴与二水合硝酸铜的质量比为(1～10):1。

3.如权利要求1所述的一种Cu掺杂Co3O4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氮气，流速5～10mLmin-1。

4.如权利要求1所述的一种Cu掺杂Co3O4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述Cu-Co3O4催化剂中Co:Cu的原子比为(70～90):(30～10)。

5.一种Cu掺杂Co3O4纳米...

【技术特征摘要】

1.一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸钴与二水合硝酸铜的质量比为(1～10):1。

3.如权利要求1所述的一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氮气，流速5～10mlmin-1。

4.如权利要求1所述的一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述cu-co3o4催化剂中co:cu的原子比为(70～90):(30～10)。

5.一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂，其采用如权利要求1-4任一所述的制备方法制得。

6.如权利要求3所述的一种cu掺杂co3o4纳米片催化剂，其特征在于，所述催化剂颗粒的粒径小于200...

【专利技术属性】
技术研发人员：高山，李璐，宫梓翔，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：