[發明專利]一種Co基催化劑及其應用

有效

• 申請號: 202110326093.7
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113061907B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王建國;季文凱;包志康;張世杰;丁磊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B11/075;C25B11/052
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.一種Co基催化劑在電解重水制備氘氣中的應用，其特征在于Co基催化劑是以鈷硫化物為活性成分，其制備方法包括以下步驟：

1）以硝酸鈷和硫粉為原料前驅體，將硝酸鈷和硫粉混合后加入適量無水乙醇進行浸潤，然后充分研磨使得混合物中的乙醇揮發干燥，再于烘箱中干燥一段時間，得到完全干燥的混合粉體；

2）將步驟1）所得完全干燥的混合粉體置于管式爐中，在N₂氣氛下進行高溫煅燒，煅燒后產物冷卻、充分研磨，即得到Co基催化劑；

步驟1）中，硝酸鈷和硫粉的質量比為0.38 : 1；

步驟2）中，進行高溫煅燒的過程為：從室溫升溫至450℃，然后恒溫保持1h，最后自然冷卻至室溫；其中，升溫階段的升溫速率為5℃/min。

2.根據權利要求1所述的一種Co基催化劑在電解重水制備氘氣中的應用，其特征在于步驟1）中，硫粉的質量與無水乙醇的體積之比為0.3~0.8:1，質量的單位是g，體積的單位是mL。

3.如權利要求1所述的一種Co基催化劑在電解重水制備氘氣中的應用，其特征在于步驟1）中，烘箱中干燥的溫度為為60℃，干燥時間為12h。

4.根據權利要求1所述的一種Co基催化劑在電解重水制備氘氣中的應用，其特征在于電解過程在一個單槽的電解池中進行，采用三電極電解體系，將涂覆有所述Co基催化劑的復合電極為工作電極，以鉑絲為對電極，以Ag/AgCl電極為參比電極，進行電解重水制備氘氣的反應。

5.根據權利要求4所述的一種Co基催化劑在電解重水制備氘氣中的應用，其特征在于涂覆有所述Co基催化劑的復合電極的制作方法為：將Co基催化劑加入質量分數為5%的nafion溶液和無水乙醇的混合液中，超聲分散均勻，所得混合液涂覆在碳布上，最后在紅外烘燈下中烘干，即得到涂覆有所述Co基催化劑的復合電極。

6.根據權利要求5所述的一種Co基催化劑在電解重水制備氘氣中的應用，其特征在于制作復合電極的過程中，質量分數為5%的nafion溶液和無水乙醇的體積比為1:4~10，Co基催化劑的質量與nafion溶液的體積之比為3~5:100，質量的單位是mg，體積的單位是μL。