[發(fā)明專利]過(guò)渡金屬單原子催化劑及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111317641.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113908818A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永鋒;任壯禾;高明霞;潘洪革
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J21/18
• 分類號(hào): B01J21/18;B01J23/20;B01J23/755;C01B3/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 高佳逸;胡紅娟

1.一種過(guò)渡金屬單原子催化劑的制備方法，其特征在于，包括：在惰性氣氛保護(hù)下，將過(guò)渡金屬氯化物、金屬烷基化合物、碳材料和有機(jī)溶劑混合、超聲直至過(guò)渡金屬氯化物和金屬烷基化合物完全反應(yīng)，分離得到固體物質(zhì)，真空干燥得到所述過(guò)渡金屬單原子催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述過(guò)渡金屬氯化物選自四氯化鈦、三氯化鈦、四氯化鋯、三氯化釩、五氯化鈮、三氯化鉻、五氯化鉬、二氯化錳、三氯化鐵、二氯化鐵、二氯化鈷、二氯化鎳、二氯化銅、三氯化釕、三氯化銠、二氯化鈀、氯化銀、四氯化鉿、六氯化鎢、三氯化銥、四氯化鉑、三氯化金、三氯化鈧、三氯化釔、三氯化鑭、三氯化鈰、三氯化鐠中的至少一種；

所述金屬烷基化合物選自丁基鋰、二丁基鎂、三乙基鋁中的至少一種；

所述碳材料選自雜原子摻雜或未摻雜的石墨烯、碳納米管、碳纖維、多孔碳以及氮化碳中的至少一種；

所述雜原子為氮、硼、磷中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述過(guò)渡金屬氯化物與所述金屬烷基化合物的摩爾比為化學(xué)計(jì)量比；

所述過(guò)渡金屬氯化物與所述碳材料的摩爾比為5:1～25。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚、甲苯、環(huán)己烷中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述超聲的功率為50～600W，時(shí)間為1～12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為50～100℃，時(shí)間為2～12h。

7.一種儲(chǔ)氫材料，其特征在于，其組成包括權(quán)利要求1～6任一權(quán)利要求所述的制備方法制備得到的過(guò)渡金屬單原子催化劑和輕金屬氫化物。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的儲(chǔ)氫材料，其特征在于，所述輕金屬氫化物為NaAlH₄、MgH₂、LiBH₄中的至少一種；

所述過(guò)渡金屬單原子催化劑在所述儲(chǔ)氫材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～30％。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的儲(chǔ)氫材料的制備方法，其特征在于，在惰性氣體保護(hù)下，將所述過(guò)渡金屬單原子催化劑和所述輕金屬氫化物混合球磨得到所述儲(chǔ)氫材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)氫材料的制備方法，其特征在于，所述球磨的具體條件為：球料質(zhì)量比60～120:1，球磨轉(zhuǎn)速300～500rpm，球磨時(shí)間4～48h。