[發(fā)明專利]一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110682424.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113371687A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張銳明;夏雁楠;王銳;龔聰文
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省武理工氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C01B21/00
• 分類號: C01B21/00;H01M4/90
• 代理公司: 佛山東平知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44307
• 代理人: 龍孟華

1.一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料，其特征在于，按以下制備方法制得：以2-甲基咪唑作為基質(zhì)，添加適量混合金屬源后采用蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝的方法制得粗產(chǎn)物，然后對粗產(chǎn)物進行碳化處理，碳化過程中金屬原子與2-甲基咪唑結(jié)合成鍵、分解揮發(fā)，最終得到多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)雙金屬氮化物催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料，其特征在于，所述混合金屬源為鐵鹽、鎳鹽中的一種或幾種按任意比例的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料，其特征在于，所述鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、草酸鐵中的一種或幾種，所述鎳鹽選自氯化鎳、硝酸鎳、草酸鎳中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料，其特征在于，所述混合金屬源由鐵鹽和鎳鹽組成，所述2-甲基咪唑、所述鐵鹽、所述鎳鹽的摩爾比為1：2：0.2-1。

5.一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：

1）分別將2-甲基咪唑、混合金屬源溶解于去離子水中，將上述溶液分別在室溫下超聲處理至形成均質(zhì)溶液，隨后將上述溶液混合并在室溫下攪拌得到前驅(qū)體溶液；

2）將步驟1）中所得前驅(qū)體混合溶液在油浴及攪拌條件下?lián)]發(fā)溶劑，直至前驅(qū)體溶液中的溶劑完全揮發(fā)；

3）將步驟2）中所得固體轉(zhuǎn)入培養(yǎng)皿中，在鼓風(fēng)烘箱內(nèi)靜置烘干；

4）在惰性氣體保護下，將步驟3）中所得產(chǎn)物進行高溫碳化處理，即得異質(zhì)結(jié)構(gòu)雙金屬氮化物催化劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料制備方法，其特征在于，在步驟1）中，所述混合金屬源為鐵鹽、鎳鹽中的一種或幾種按任意比例的混合物；所述鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、草酸鐵中的一種或幾種，所述鎳鹽選自氯化鎳、硝酸鎳、草酸鎳中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料制備方法，其特征在于，在步驟1）中，所述混合金屬源由鐵鹽和鎳鹽組成，所述2-甲基咪唑、所述鐵鹽、所述鎳鹽的摩爾比為1：2：0.2-1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料制備方法，其特征在于，在步驟2）中，油浴是轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中進行的，油浴溫度為130±10℃，攪拌條件為磁力攪拌。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料制備方法，其特征在于，在步驟3）中，所述靜置烘干條件為：室溫靜置1±0.1小時后，80±5℃靜置24±4小時。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化材料制備方法，其特征在于，在步驟4）中，所述碳化處理步驟為以2-5℃/min的速率升溫至900-1000℃保溫2-4h。