铜镍双金属单原子电化学催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种铜镍双金属单原子电化学催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的铜镍双金属单原子电化学催化剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将金属硝酸盐、乙酰丙酮铜和乙酰丙酮镍溶解在酰胺类化合物和甲醇的混合溶液中，溶解后在其中加入溶解了2‑甲基咪唑的甲醇溶液，搅拌均匀后获得前驱体溶液，静置，静置后得到的沉淀物即为前驱体材料；(b)清洗步骤(a)中所述的前驱体材料，干燥后在氮气气氛下在900～1200℃进行高温煅烧，得到铜镍双金属单原子电化学催化剂。本发明专利技术的铜镍双金属单原子电化学催化剂具有丰富的孔道结构和较大的比表面积，有利于反应物扩散与反应，均匀负载铜镍双活性位点，导电性良好，具有优异的电化学催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学催化剂领域，尤其涉及一种铜镍双金属单原子电化学催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氨是世界上产量最大的化工产品之一，主要通过传统的极为耗能的哈伯-博世工艺制备生产。哈伯-博世工艺需要满足400～600℃的高温和20mpa的高压条件，其能耗占世界年能耗总量的1％，造成的co2年排放量高达4.5亿吨，污染严重。含有硝酸盐的废水在世界各地广泛存在，会导致水体富营养化、生态系统退化等生态灾害，也会严重影响人体健康，使人患上高铁血红蛋白症等疾病。目前处理废水中硝酸根的商业技术例如离子交换法、微生物转化法等均存在工艺繁琐和成本高昂的缺点。作为绿色能源发展的重要组成部分，在常温常压下通过电化学催化还原硝酸根的手段高效合成高附加值产物氨，能够在电能的驱动下打破氨合成的热力学平衡限制，是一项非常有研究意义和应用价值的工作。

2、cn 103102002a涉及一种电化学催化还原硝酸盐催化剂的制备方法，该方法是向氯化铁与氯化钯混合溶液中滴加碳酸钠溶液，陈化后得到催化剂前驱体pd/fe(oh)x沉淀，将该沉淀在氢气气氛下高温还原，得到pd/f本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.铜镍双金属单原子电化学催化剂的制备方法，包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的金属硝酸盐为六水合硝酸锌、六水合硝酸钴、九水合硝酸铁和硝酸锰中的一种或多种；所述的酰胺类化合物为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺和N,N-二丙基甲酰胺中的一种或多种。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的金属硝酸盐、乙酰丙酮铜和乙酰丙酮镍在酰胺类化合物和甲醇的混合溶液中的浓度分别为90～120g/L、0.2～5g/L、0.2～5g/L；在所述酰胺类化合物和甲醇的混合溶液中，所述酰胺类化合物和甲醇的...

【技术特征摘要】

1.铜镍双金属单原子电化学催化剂的制备方法，包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的金属硝酸盐为六水合硝酸锌、六水合硝酸钴、九水合硝酸铁和硝酸锰中的一种或多种；所述的酰胺类化合物为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二乙基甲酰胺和n,n-二丙基甲酰胺中的一种或多种。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的金属硝酸盐、乙酰丙酮铜和乙酰丙酮镍在酰胺类化合物和甲醇的混合溶液中的浓度分别为90～120g/l、0.2～5g/l、0.2～5g/l；在所述酰胺类化合物和甲醇的混合溶液中，所述酰胺类化合物和甲醇的体积比为1：0.5～2。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮镍的摩尔比为1：0.125～8。

5.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的乙酰丙酮铜和乙酰丙酮镍在酰胺类化合物和甲醇的混合溶液中的总摩尔浓度为0.01～0.1mol/l。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，在所述溶解了2-甲基咪唑的甲醇溶液中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云龙，赵晓光，曲亚坤，叶蔚甄，房韡，吴玉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：