[發明專利]一種雙金屬復合催化劑及其制備方法和應用、工作電極、電池體系

有效

• 申請號: 202010566075.1
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN113813957B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 陳先朗;韓得滿;李嶸嶸;武承林
• 申請（專利權）人: 臺州學院;臺州市生物醫化產業研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J23/89;B01J23/755;B01J37/02;B01J37/18;B01J37/34;C25B3/07;C25B3/25;C25B11/091;H01M4/90
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬云華

1.一種雙金屬復合催化劑，其特征在于，包括碳材料載體和負載在所述碳材料載體表面的雙金屬活性組分；所述雙金屬活性組分包括鈀、鉑、銀、金、釕、鐵、鈷、鎳和銅中的兩種；

所述雙金屬復合催化劑的制備方法包括以下步驟：

將碳材料、硝酸溶液和鹽酸溶液混合，進行酸處理，得到酸處理碳材料；所述混合的時間為30～60min；

將第一水溶性金屬鹽、第二水溶性金屬鹽和水混合，得到混合雙金屬鹽溶液；所述混合雙金屬鹽溶液中的雙金屬離子包括鈀離子、鉑離子、銀離子、金離子、釕離子、鐵離子、鈷離子、鎳離子和銅離子中的兩種；

將所述酸處理碳材料置于所述混合雙金屬鹽溶液中浸漬后干燥，得到催化劑前驅體；所述浸漬的時間為6～12h；

將所述催化劑前驅體進行等離子體活化，得到雙金屬復合催化劑；所述等離子體活化的時間為0.1～1h。

2.根據權利要求1所述的雙金屬復合催化劑，其特征在于，所述雙金屬活性組分的負載量為0.4～20wt％。

3.根據權利要求1所述的雙金屬復合催化劑，其特征在于，所述碳材料載體包括活性炭、介孔碳、碳納米管或石墨烯。

4.權利要求1～3任一項所述雙金屬復合催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將碳材料、硝酸溶液和鹽酸溶液混合，進行酸處理，得到酸處理碳材料；

將第一水溶性金屬鹽、第二水溶性金屬鹽和水混合，得到混合雙金屬鹽溶液；所述混合雙金屬鹽溶液中的雙金屬離子包括鈀離子、鉑離子、銀離子、金離子、釕離子、鐵離子、鈷離子、鎳離子和銅離子中的兩種；

將所述酸處理碳材料置于所述混合雙金屬鹽溶液中浸漬后干燥，得到催化劑前驅體；

將所述催化劑前驅體進行等離子體活化，得到雙金屬復合催化劑。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述酸處理碳材料和混合雙金屬鹽溶液中的雙金屬的質量比為1：(0.004～0.2)。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述等離子體活化采用的等離子體氣氛包括氫氣、氬氣或氮氣；所述等離子體活化的真空度為40～200Pa，電功率為150～400W，溫度為50～100℃。

7.權利要求1～3任一項所述雙金屬復合催化劑或權利要求4～6任一項所述制備方法制備的雙金屬復合催化劑在氯代苯酚類化合物加氫制備KA油中的應用。

8.一種工作電極，其特征在于，包括基體電極和涂覆在所述基體電極工作表面的修飾層，所述修飾層由包括權利要求1～3任一項所述雙金屬復合催化劑或權利要求4～6任一項所述制備方法制備的雙金屬復合催化劑與全氟磺酸型聚合物溶液和醇類溶劑的組合物涂覆得到。

9.根據權利要求8所述的工作電極，其特征在于，所述雙金屬復合催化劑在基體電極上的負載量為0.5～32mg/cm²。

10.一種電池體系，其特征在于，以鉑片為陽極工作電極，以鹽溶液為陽極液，以權利要求8～9任一項所述工作電極為陰極工作電極，以含氯代苯酚類化合物的鹽溶液為陰極液。