[發明專利]具有催化活性的Co3

在審

• 申請號: 202310278411.6
• 申請日: 2023-03-21
• 公開（公告）號: CN116479436A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 鐘達忠;劉鳳玉;趙強;田露;郝根彥;李晉平
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B1/23;C25B3/26;C25B11/091
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

1.一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，采用交替浸泡法構建Co₃O₄@Fe-B-O異質核殼結構，具體的工藝步驟為：

步驟1，Co₃O₄的制備，包括以下步驟：

步驟1.1，將六水合硝酸鈷、尿素和氟化銨加入到反應釜內襯中，再加入去離子水，將上述混合物攪拌均勻；

步驟1.2，將一塊預處理完畢的泡沫鎳垂直浸沒在反應釜內襯，將內襯轉移至不銹鋼釜殼內，進行水熱反應，反應結束后，取出反應釜自然冷卻至室溫，并取出樣品；

步驟1.3，用過量的去離子水和無水乙醇將樣品沖洗干凈，干燥，得到Co(OH)₂；

步驟1.4，將所得到的Co(OH)₂樣品放入馬弗爐中，以5℃/min的升溫速率升至375℃，并保溫4h，后以同樣的速率降至室溫后取出樣品，即得到Co₃O₄；

步驟2，Co₃O₄@Fe-B-O的制備，包括以下步驟：

將Co₃O₄分別于硼氫化鈉水溶液和九水硝酸鐵水溶液中交替浸泡，重復此步驟5次，然后用過量去離子水和無水乙醇沖洗樣品，干燥，即得Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1.1中六水合硝酸鈷、尿素和氟化銨的摩爾比為1:5:2。

3.根據權利要求1所述的一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1.2中水熱反應溫度為120℃，時間為6h。

4.根據權利要求1所述的一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1.2中干燥是在60℃真空烘箱干燥5h。

5.根據權利要求1所述的一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中硼氫化鈉水溶液的濃度為0.5mol/L，九水硝酸鐵水溶液的濃度為0.2mol/L。

6.根據權利要求1所述的一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中交替浸泡的時間是1min。

7.根據權利要求1所述的一種具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中干燥是在60℃真空烘箱中過夜干燥。

8.一種采用權利要求1～7任一項所述的具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法制得的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑在堿性、中性電解水析氧反應中的應用，其特征在于，將所制的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑作為工作電極，分別在pH＝13.6的1MKOH電解液和pH＝7的0.1MPBS電解液中進行電化學性能測試。

9.一種采用權利要求1～7任一項所述的具有催化活性的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑的制備方法制得的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑在CO₂還原反應中的應用，將所制的Co₃O₄@Fe-B-O異質催化劑作為陽極，用膜電極組件測試了其用于全水解CO₂還原反應的催化性能。