[發明專利]一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910297623.2
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109985648A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 杜袁鑫;翟慶喜;李琳
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: B01J27/185
• 分類號: B01J27/185;B01J27/187;B01J35/00;B01J35/02;B01J35/10;C25B1/04;C25B11/06
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

1.一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：溶液A的制備

在去離子水中加入反絮凝劑和絡合穩定劑，超聲攪拌溶解后，向其中加入過渡金屬鹽，攪拌均勻后得溶液A；

步驟S2：溶液B的制備

在去離子水中加入過渡金屬氰化鉀，攪拌均勻后得溶液B；

步驟S3：溶液C的制備

將步驟S1和步驟S2獲得的溶液A和溶液B混合，超聲攪拌均勻后，得溶液C；

步驟S4：普魯士藍類似物的制備

將步驟S3獲得的溶液C靜置陳化后，離心分離得沉淀產物，無水乙醇洗滌數次，于烘箱中干燥后，得普魯士藍類似物；

步驟S5：多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備

在瓷舟的下游放置步驟S4獲得的普魯士藍類似物，其上游放置磷源，將瓷舟放置于管式爐中恒溫加熱，待自然冷卻至室溫，即可獲得多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中的反絮凝劑和絡合穩定劑為枸櫞酸鈉、酒石酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸、脂肪酸甘油酯和烷基葡糖苷中的一種或幾種混合，所述溶液A中反絮凝劑和絡合穩定劑的濃度為1-300mmol/L；所述過渡金屬鹽為有機過度金屬鹽和無機過度金屬鹽中的一種或幾種，所述過渡金屬鹽的濃度為0.5-300mmol/L。

3.根據權利要求3所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述有機過渡金屬鹽包括羧酸鈷、硼酰化鈷、羧酸鎳、硼酰化鎳、羧酸錳、硼酰化錳、羧酸銅和硼酰化銅，所述無機過渡金屬包括過渡金屬碳酸鹽、過渡金屬硝酸鹽、過渡金屬硝酸鹽、過渡金屬醋酸鹽、過渡金屬硫酸鹽、過渡金屬鹵化物，所述過渡金屬為鈷、鎳、銅或錳。

4.根據權利要求1所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中過渡金屬氰化鉀為鐵氰化鉀、鈷氰化鉀、鎳氰化鉀、銅氰化鉀、鋅氰化鉀和錳氰化鉀中的一種，所述溶液B中的過渡金屬氰化鉀濃度為0.3-300mmol/L。

5.根據權利要求1所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S3的溶液C中絡合穩定劑、過渡金屬鹽及過渡金屬氰化鉀三者之間的摩爾比為2-4:3:2。

6.根據權利要求1所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S3中超聲時間為5-10min，所述超聲溫度為298-313K。

7.根據權利要求1所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S4中靜置陳化時間為24-72h，所述無水乙醇洗滌次數為3-6次，所述烘干溫度為333K。

8.根據權利要求1所述的一種多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S5中的磷源為次亞磷酸鈉、紅磷、三苯基膦、三辛基膦和三辛基四苯基膦中的一種，所述普魯士藍類似物與磷源的反應摩爾比為1:4-8，所述管式爐的加熱升溫速率為2-5K/min，在673K溫度下加熱120-150min。

9.一種根據權利要求1-8任一所述方法制備的多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑。

10.一種根據權利要求9所述的多孔立方狀雙金屬磷化物催化劑在電催化全解水電極的應用。