欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2018109346643
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

1)将0.05-2g的铂金属盐,0.1-10g的非贵金属盐溶于30-100mL蒸馏水中,再加入0.5-

5g的硼,氮掺杂金刚石,超声分散0.5-2h,得分散液,所述铂金属盐为氯铂酸、氯铂酸钾、亚氯铂酸钾、氯铂酸铵或者乙酰丙酮铂,非贵金属盐为硝酸铁、氯化铁、乙酰丙酮铁、硝酸钴、氯化钴、乙酰丙酮钴、硝酸镍、氯化镍、乙酰丙酮镍、硝酸铜、氯化铜、乙酰丙酮铜、硝酸锰、乙酸锰、硝酸锌或者氯化锌;

2)将步骤1)所得分散液加入水热釜中,于100-240℃下水热反应6-24h,反应结束后冷却至室温,再静置沉淀,取出沉淀物依次经水和乙醇洗涤,再在40-100℃下真空干燥,即得所述氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中铂金属盐为氯铂酸或亚氯铂酸钾。

3.根据权利要求1所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中非贵金属盐为氯化镍或硝酸钴。

4.根据权利要求1所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于具体包括以下步骤:S1:等离子体反应炉中放入纳米金刚石,等离子体电压为100-300W,反应温度为20-300℃,抽真空条件下通入高纯活化气体以形成等离子体气氛,真空度为20-100Pa,纳米金刚石在该等离子气氛下活化0.5-3h后,得到活化的纳米金刚石;

S2:将5-50g含硼、氮离子液体溶于30-100 mL蒸馏水中,再加入步骤S1所得活化纳米金刚石0.5-2.0g,超声分散0.5-3.0h,再静置10-50 h,过滤,干燥,得到含硼、氮离子液体包覆活化纳米金刚石材料;

S3:步骤S2所得含硼、氮离子液体包覆活化纳米金刚石材料置于管式炉中,在高纯气体气氛下焙烧,焙烧温度为800-1300℃,焙烧时间为2-8h,即得硼,氮掺杂金刚石。

5.根据权利要求4所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤S1中,纳米金刚石的尺寸粒径为5-200nm;高纯活化气体为纯度99.9%以上的氢气、氩气或者氮气;等离子体电压为150-200W,反应温度为60-100℃。

6.根据权利要求4所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤S2中,含硼、氮离子液体为N-丁基吡啶四氟硼酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-胺丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-苄基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或N-甲氧基乙基-N-甲基二乙基铵四氟硼酸盐。

7.根据权利要求4所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤S3中,高纯气体为氨气、氮气、氩气或氦气;焙烧温度为800-1100℃,焙烧时间为4-8h。

8.根据权利要求1 7任一所述的方法制备的基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的~

催化剂。

9.根据权利要求8所述的基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂在电解水制备臭氧中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于采用质子交换膜作为膜电极基底,将所述氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石催化剂涂覆在质子交换膜阳极面,将5-40%铂含量的铂碳涂覆在质子交换膜阴极面,制备膜电极,组装成电解臭氧发生器,电解室中加入去离子水,进行电解水反应,电解的电压统一设定为5.0V,电流设定为10.0A,生成臭氧产品;所述质子交换膜为Nafion N117、Nafion N115、Nafion D520、 Nafion NRE211、Nafion NRE212或Nafion HP。

11.根据权利要求4所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤S1中,纳米金刚石的尺寸粒径为80-160nm。

12.根据权利要求4所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤S2中,含硼、氮离子液体为N-丁基吡啶四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

13.根据权利要求4所述的一种基于氧化铂合金负载硼,氮掺杂金刚石的催化剂的制备方法,其特征在于步骤S3中,高纯气体为氮气或氨气。

14.根据权利要求10所述的应用,其特征在于所述质子交换膜为Nafion N117或Nafion N115。