[發明專利]一種鈷/石墨烯催化劑

有效

• 申請號: 201710046436.8
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN108325528B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 郝青麗;蔡莉;夏錫鋒;雷武
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J21/18;C25B3/26;C25B3/07;C25B11/091
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種鈷/石墨烯復合催化劑，其特征在于，所述的鈷/石墨烯復合催化劑由以下步驟制備而得：

第一步，將氧化石墨加到溶劑a無水乙醇中超聲分散，形成均勻分散的單片層氧化石墨混合液；

第二步，將六水硝酸鈷溶解于溶劑b中，溶劑b為去離子水，形成均勻的硝酸鹽溶液；

第三步，將第二步所得硝酸鹽溶液加入第一步所得單片層氧化石墨混合液中并持續攪拌形成氧化石墨濃度為1.25-1.7mg/mL，硝酸鹽濃度為3.6-5.0mg/mL的混合液1；

第四步，向混合液1中逐滴緩慢加入氫氧化鈉以調節溶液的pH＝11，繼續攪拌得到混合液2；

第五步，將NaBH₄加入混合液2中并持續攪拌得到混合液3；所述的NaBH₄與六水硝酸鈷的摩爾比為0.1-0.8；

第六步，將混合液3在80-180℃下恒溫反應2-5h；

第七步，將第六步得到的反應產物進行離心、洗滌、干燥，并置于450-800℃下煅燒2h，最終得到鈷/石墨烯復合催化劑。

2.根據權利要求1所述的鈷/石墨烯復合催化劑，其特征在于，所述的六水硝酸鈷與氧化石墨的質量比為1：3。

3.一種鈷/石墨烯復合催化劑的制備方法，其特征在于，所述的鈷/石墨烯復合催化劑由以下步驟制備：

第一步，將氧化石墨加到溶劑a無水乙醇中超聲分散，形成均勻分散的單片層氧化石墨混合液；

第二步，將六水硝酸鈷溶解于溶劑b中，溶劑b為去離子水，形成均勻的硝酸鹽溶液；

第三步，將第二步所得硝酸鹽溶液加入第一步所得單片層氧化石墨混合液中并持續攪拌形成氧化石墨濃度為1.25-1.7mg/mL，硝酸鹽濃度為3.6-5.0mg/mL的混合液1；

第四步，向混合液1中逐滴緩慢加入氫氧化鈉以調節溶液的pH＝11，繼續攪拌得到混合液2；

第五步，將NaBH₄加入混合液2中并持續攪拌得到混合液3；所述的NaBH₄與六水硝酸鈷的摩爾比為0.1-0.8；

第六步，將混合液3在80-180℃下恒溫反應2-5h；

第七步，將第六步得到的反應產物進行離心、洗滌、干燥，并置于450-800℃下煅燒2h，最終得到鈷/石墨烯復合催化劑。

4.一種基于權利要求1-2任一項所述的鈷/石墨烯復合催化劑的應用，其特征在于，將催化劑預處理后置于0.1M的NaHCO₃電解液中，向電解液中通入氮氣15分鐘后，通入二氧化碳15分鐘；所述的催化劑預處理方式為：將催化劑加入于異丙醇、去離子水及Nafion5％混合溶液中，超聲分散形成混合均勻的電極涂料，并將電極涂料滴涂在玻碳電極表面。