一种电解多种污水制氢催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电解多种水源制氢并同步实现污水中金属回收技术领域，公开了一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂，所述催化剂中的铱颗粒尺寸均一、均匀分散在硫掺杂碳纳米片中。本发明专利技术还提出了一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1、12‑18mg三水合氯化铱，0.8‑1.2g L‑甲硫氨酸和0.15‑0.25g升华硫置于球磨罐中，球磨2h后收集干燥，然后在惰性气氛下煅烧；步骤2、将上述粉末浸润在CS<subgt;2</subgt;液体中，搅拌2h后冷冻干燥，然后在惰性气氛下煅烧。本发明专利技术制备的硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂，其颗粒大小均一，均小于3nm，且均匀分散在硫掺杂碳纳米片，同时铱负载量仅为9.81％，对铱元素的利用率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解多种水源制氢，尤其涉及一种电解污水制氢并同步实现污水中金属回收的催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、电解水制氢是实现全球能源结构向清洁化、低碳化转型的有效路径之一。目前电解水制氢技术主要使用碱性电解系统和质子交换膜电解系统，但这两种技术路线都依赖高纯淡水作为水源，然而，淡水在地球水资源中占比很少，且多数是不能直接使用的污染水，如生活废水和工业污水，如果能直接电解污染水制氢能减少淡水资源的压力也能缓解目前的能源与环境危机。然而污染水充满杂乱但浓度不低的金属离子和有机物，随着电解的进行，电极材料遭受严重的腐蚀作用，因此发展高效、抗腐蚀的电极材料用于电解污染水制氢面临着巨大的挑战。

2、电解污染水制氢的过程中，阴极的还原作用可以将水还原为氢气，也因为高效的还原反应，会形成催化剂表面区域ph急剧变化使金属离子形成难溶沉淀。如果能发展合适的催化剂使得阴极高效且耐腐蚀地进行上述反应，则含有大量金属离子污染水电解液即可直接回收其中金属离子。而在污染水治理和污染水工业处理和回收上，需要几次的絮凝沉淀，几次消杀处理，需要极大的成本。因此，利用电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂，其特征在于，所述催化剂中的铱颗粒尺寸均一、均匀分散在硫掺杂碳纳米片中。

2.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，在L-甲硫氨酸、升华硫和三水合氯化铱的质量比为200：40：3的条件下，增加三者的用量，可实现大量合成。

4.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中的煅烧条件为：在Ar气流中，程序升温速度分别为5...

【技术特征摘要】

1.一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂，其特征在于，所述催化剂中的铱颗粒尺寸均一、均匀分散在硫掺杂碳纳米片中。

2.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，在l-甲硫氨酸、升华硫和三水合氯化铱的质量比为200：40：3的条件下，增加三者的用量，可实现大量合成。

4.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中的煅烧条件为：在ar气流中，程序升温速度分别为5℃/min和20℃/min升温至900℃，分别恒温煅烧60min和30min。

5.如权利要求1所述的一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，其特征在于运用液体硫源，如二硫化碳，实现再次硫化并提升该铱基催化剂的产氢活性。

6.如权利要求1所述的一种硫掺杂...

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