[發明專利]一種氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011126891.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112246244B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 楊曉婧;王晨陽;孫碩;杜希華;趙建玲
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J35/08;C01B3/06
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法，其特征為該方法包括以下步驟：

（1）將銅鹽與鈷鹽加入到混合醇溶液中，磁力攪拌1~3 h，形成澄清溶液；

其中，混合醇的組成為異丙醇和丙三醇，體積比為異丙醇：丙三醇=2~10:1；摩爾比為銅鹽：鈷鹽=0.2~3:2；澄清溶液中，金屬離子總濃度為7.88~31.5 mM；

（2）將步驟（1）中的澄清溶液轉移至特氟龍內襯的水熱釜中；溶液在140~180℃下反應0.5~18 h；反應完成降至室溫后，沉淀物進行離心，無水乙醇洗滌，干燥1~4 h；獲得CuO-Cu_0.76Co_2.24O₄前驅體；

（3）將CuO-Cu_0.76Co_2.24O₄前驅體置入馬弗爐中，300~500℃下煅燒2~5 h，升溫速率為1~5℃/min，得到空心球結構的CuO-Cu_0.76Co_2.24O₄；

（4）將空心球結構的CuO-Cu_0.76Co_2.24O₄浸泡在經過超聲分散的抗壞血酸溶液中，10~90min后溶液全部取出，離心，去離子水洗滌，冷凍抽干后得到氧空位含量可調的Cu- CuO-Cu_0.76Co_2.24O₄空心球結構催化劑；

其中，抗壞血酸水溶液的濃度為10~100 mM；CuO-Cu_0.76Co_2.24O₄在抗壞血酸溶液中的濃度為10~100 g/L；

所述的步驟（1）中銅鹽為硝酸銅；

所述的步驟（1）中鈷鹽為硝酸鈷。

2.如權利要求1所述的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法，其特征為所述的澄清溶液填充度為水熱釜內襯總容量的50~80%。

3.如權利要求1所述的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法，其特征為所述的步驟（2）中干燥溫度為60~80℃。

4.如權利要求1所述的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法，其特征為所述的步驟（2）與（4）中離心分離時的轉速為8000~10000 r/min。

5.如權利要求1所述的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法，其特征為所述的超聲分散的頻率為40千赫茲。

6.如權利要求1所述的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的制備方法，其特征為所述的冷凍抽干所用溫度為零下20~48℃，真空度為10.8~31.8 Pa。

7.如權利要求1所述方法制備的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的應用，其特征為用于催化氨硼烷水解放氫的反應中。

8.如權利要求7所述方法制備的氧空位含量可調銅-氧化銅-鈷酸銅催化劑的應用，其特征為包括以下步驟：將催化劑加入到氨硼烷水溶液中，20~60℃溫度下反應至無氣體產生；其中，氨硼烷水溶液的濃度為1~20 g/L，每10~20 mL氨硼烷水溶液加入5~40 mg催化劑。