一种具有Co-C2N配位结构的碳基Co单原子光催化剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于新材料技术领域，提供了一种具有Co‑C<subgt;2</subgt;N配位结构的碳基Co单原子光催化剂、制备方法及应用。首先将尿素和三聚氰胺研磨混合均匀后在惰性气体氛围中煅烧得到氮化碳，向其中加入钴盐和熔融盐，再次研磨均匀后，通过选择相应的煅烧温度，即可精准得到具有特定催化活性位点结构的Co<subgt;1</subgt;/C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;催化剂。本发明专利技术所制备的负载在C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;上具有Co‑C<subgt;2</subgt;N结构的SACs在光催化二氧化碳转化制备甲烷反应中表现出优异的活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料，涉及一种具有co-c2n配位结构的碳基co单原子光催化剂、制备方法及应用。

技术介绍

1、光催化co2还原是通过光催化剂在光照条件下，将co2和水(或其他还原剂)转化为一氧化碳(co)、甲醇(ch3oh)、甲烷(ch4)等有机化合物，其中ch4因具有最高的燃烧热(55.5mjkg-1)(nat.commun.2021,12,2932)而成为最具期待的co2还原产物之一。

2、单原子催化剂(sacs)在co2光催化还原反应中表现出独特的优势，具体表现在以下三个方面：sacs中的金属原子均处于活性状态，避免了传统纳米催化剂中金属原子的聚集和活性丧失，从而显著提高了催化活性和原子利用率；sacs具有独特的电子结构，这使其能够通过调节金属-载体界面上的电子转移来优化反应路径和中间体稳定性，从而提高多电子还原产物的活性和选择性；sacs的活性位点明确，有利于深入研究催化机理和反应路径，为催化剂设计和优化提供理论指导(adv.mater.2023,35,2208132)。然而，sacs催化co2还原的主要产物为co，对于多质子耦合电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有Co-C2N配位结构的碳基Co单原子光催化剂，其特征在于，该碳基Co单原子光催化剂的结构式为：

2.一种具有Co-C2N配位结构的碳基Co单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，惰性气氛为Ar气或N2气氛；升温速率为2～8℃min-1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，搅拌和超声相结合的方式具体如下：

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，

6.权利要求1-5任一所述制备方法得到的具有Co-C2N配...

【技术特征摘要】

1.一种具有co-c2n配位结构的碳基co单原子光催化剂，其特征在于，该碳基co单原子光催化剂的结构式为：

2.一种具有co-c2n配位结构的碳基co单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，惰性气氛为ar气或n2气氛；升温速率为2～8℃min-1。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，宋俗禅，史彦涛，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：