[發(fā)明專利]一種富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210907545.5
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115198301A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 杜高輝;韓迪;蘇慶梅;許并社
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C25B11/075
• 分類號: C25B11/075;C25B11/054;C25B1/04;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京中巡通大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 李曉曉

1.一種富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)稱取過渡金屬化合物和粘結(jié)劑，加入N-甲基吡咯烷酮中混合攪拌，形成黑色溶液；其中，以質(zhì)量百分比計，過渡金屬化合物為70％～98％，粘結(jié)劑為2％～30％；

2)將黑色溶液滴加到集流體上，在溫度為60～120℃下真空干燥6～24h，得到干燥好的極片；

3)將干燥好的極片作為電極，堿性金屬片作為對電極，以含有Li離子的溶液作為電解液，組裝在雙電極電解槽中；

4)將雙電極連接到500～3000Ω的電阻兩端，通過自身化學能驅(qū)動電子、離子遷移進行還原反應，直至反應結(jié)束；

5)將反應后的電極清洗，真空干燥后，得到富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，過渡金屬化合物為過渡金屬氧化物、過渡金屬硫化物、過渡金屬氫氧化物或過渡金屬鹵化物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，過渡金屬為Fe、Co、Ni、Cu、Mo或Zn元素。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、羧甲基殼聚糖、聚丙烯或聚乙烯醇。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，攪拌5～48h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述集流體為泡沫金屬、金屬片或碳布。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于，步驟3)中，堿性金屬片為鋰片、鈉片或鉀片。

8.權(quán)利要求1-7任意一項所述制備方法制備得到的富含缺陷的過渡金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑，其特征在于，所述過渡金金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑內(nèi)部是由均勻的金屬納米晶構(gòu)成，金屬納米晶尺寸為2～8nm，其內(nèi)部缺陷原子比例為30％～50％。