一种复合催化剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种复合催化剂、其制备方法及应用，通过该制备方法得到的催化剂，以二维Ni基HCP为基体，具有中空复合结构、硫空位、以及异质结，显著优化了催化剂的微观形貌并提升了电子转移效率。本发明专利技术不仅增大了催化剂的比表面积，促进了反应物与活性位点的充分接触，还通过调控电子结构降低了反应的能垒。并且，本发明专利技术采用简单的湿化学法合成二维纳米板Ni‑Ni HCP，利用PVP的静电引力作用，使Co<supgt;2+</supgt;均匀吸附在Ni‑Ni HCP表面形成ZIF‑67，随后通过单宁酸刻蚀技术将ZIF‑67转化为中空结构，并在高温下磷化得到性能卓越的CoP/Ni<subgt;2</subgt;P复合材料。在‑0.3V vs˙RHE的电位下，该催化剂展现出了高达9.8μg h<supgt;‑1</supgt;·mg<supgt;‑1</supgt;cat的氨产率和9.5％的法拉第效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米新材料领域，具体涉及电催化氮还原反应(nrr)合成氨(nh3)。

技术介绍

1、氨(nh3)，作为一种多功能化学品，其在全球工业体系中的地位举足轻重。在农业领域，氨及其衍生物构成了肥料的基石，特别是氮肥的生产，直接关联到全球粮食安全的保障，超过80％的合成氨被用于此目的，确保了日益增长的人口能够得到充足的营养供应。此外，氨还是制药、化工等多个行业不可或缺的原料，从基础化学品如硝酸、炸药到复杂药物分子的合成，均离不开氨的参与。更为引人注目的是，氨因其高能量密度、环境友好性(燃烧产物仅为水和氮气)以及相对较低的储能成本(相较于氢气)，被视为一种极具潜力的清洁能源载体和储存介质，为未来的能源转型和可持续发展提供了新思路。

2、尽管氨的应用前景广阔，但其传统生产方式——haber-bosch法——却面临着诸多挑战。首先，该方法对反应条件要求苛刻，需要高温(300-500℃)和高压(150-200大气压)环境，这不仅增加了生产过程的能耗和成本，还使得设备复杂且维护困难。其次，haber-bosch法高度依赖化石燃料(主要是天然气)，每年本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合催化剂的制备方法，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ni-Ni HCP纳米板的制备方法，步骤包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐、柠檬酸盐、四氰合镍酸钾在第二溶剂中混合之后，还要进行陈化；和/或

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ni-Ni HCP纳米板、钴盐、二甲基咪唑在第一溶剂中混合之前，可将Ni-Ni HCP纳米板先在第一溶剂中分散得到第一溶液；优选地，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单宁酸对Ni-Ni HCP/ZIF-67复合物进行...

【技术特征摘要】

1.一种复合催化剂的制备方法，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ni-ni hcp纳米板的制备方法，步骤包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐、柠檬酸盐、四氰合镍酸钾在第二溶剂中混合之后，还要进行陈化；和/或

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ni-ni hcp纳米板、钴盐、二甲基咪唑在第一溶剂中混合之前，可将ni-ni hcp纳米板先在第一溶剂中分散得到第一溶液；优选地，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单宁酸对ni-ni hcp/zif-67复合物进行刻蚀，步骤包括：

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆，程伶俐，焦正，
申请(专利权)人：亳州上大工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：