[發(fā)明專利]一種晶格拉伸的釕金屬納米催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110410411.8
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113201762B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏川;劉春曉
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: C25B3/25
• 分類號: C25B3/25;C25B3/07;C25B11/081;B22F9/20;B22F1/00;C25B9/23;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種晶格拉伸的釕金屬納米催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將釕基化合物與己烷溶劑混合后，氮氣或惰性氣氛保護下在60~80℃加熱回流，得到混合溶液；其中，所述釕基化合物包括釕氧化物、釕硫化物、釕硒化物中的一種或多種，釕基化合物的釕原子與己烷溶劑的摩爾比為1:（70~80）；

步驟2：將混合溶液加入正丁基鋰的己烷溶液中，氮氣或惰性氣氛保護下在60~80℃回流反應(yīng)2~4 h，洗滌后得到鋰插層的釕前驅(qū)體；其中，所述混合溶液與正丁基鋰的己烷溶液的體積比為1：（0.5~2），正丁基鋰的己烷溶液中正丁基鋰與己烷溶劑的摩爾比為1：（4~8）；

步驟3：將鋰插層的釕前驅(qū)體分散至去離子水中，在氮氣或惰性氣氛保護下超聲處理，經(jīng)洗滌、干燥后，得到晶格拉伸的釕金屬納米催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶格拉伸的釕金屬納米催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1和步驟2中所述己烷溶劑為正己烷或環(huán)己烷。

3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶格拉伸的釕金屬納米催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1中加熱回流的時間為0.3~1 h。

4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶格拉伸的釕金屬納米催化劑的制備方法，其特征在于，步驟3中鋰插層的釕前驅(qū)體與去離子水的摩爾比為1：（90~100），超聲處理的時間為0.5~2 h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述方法得到的晶格拉伸的釕金屬納米催化劑在丙酮電催化還原反應(yīng)中的應(yīng)用。

6.一種用于丙酮電還原的膜電極組裝體，包括依次貼合的陰極膜、雙極膜和陽極膜，其特征在于，所述陰極膜包括復(fù)合有權(quán)利要求1~4任一所述方法得到的晶格拉伸的釕金屬納米催化劑的碳材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于丙酮電還原的膜電極組裝體，其特征在于，所述膜電極組裝體還包括具有凹槽的陰極外殼和具有凹槽的陽極外殼，陰極外殼和陽極外殼貼合構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)；所述陰極外殼上設(shè)置有陰極電解液進液口和陰極電解液出液口，陰極膜設(shè)置于陰極外殼的凹槽中；所述陽極外殼上設(shè)置有陽極電解液進液口和陽極電解液出液口，陽極膜設(shè)置于陽極外殼的凹槽中。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于丙酮電還原的膜電極組裝體，其特征在于，陰極電解液為丙酮，陽極電解液包括氫氧化鋰溶液、氫氧化鈉溶液和氫氧化鉀溶液中的一種或多種。