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专利号: 2021111997979
申请人: 电子科技大学广东电子信息工程研究院
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:2025-04-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复合型催化剂,其特征在于,包括多孔碳和氮化钨双相结构,其中,所述多孔碳为氮掺杂多孔碳,所述氮化钨双相结构包括棒状β相氮化钨和生长在棒状β相氮化钨表面的片状δ相氮化钨,所述多孔碳为基底,所述氮化钨双相结构的一端插入所述多孔碳。

2.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述棒状β相氮化钨的长度为

0.5‑5μm,直径为20‑500nm,所述片状δ相氮化钨的厚度为20‑200nm,横向尺寸为20‑500nm。

3.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述多孔碳的孔径为0.5‑5μm,所述多孔碳中的氮以吡啶氮或吡咯氮的形式存在,其中,氮原子占比为4‑15at%,所述复合型催化剂用于电催化固氮反应。

4.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述氮化钨双相结构的质量占比为4‑20wt%。

5.根据权利要求1所述的复合型催化剂,其特征在于,所述氮化钨双相结构中片状δ相氮化钨的质量占比为40‑80wt%,棒状β相氮化钨的质量占比为20‑60wt%。

6.一种复合型催化剂的制备方法,其特征在于,包括:将钨酸和盐酸羟胺进行初步混合,再与小分子糖共同加入水中,获得混合溶液;

对所述混合溶液进行加热以析出固体;

对所述固体进行冷冻干燥、洗涤及抽滤,获得混合物前驱体;

将所述混合物前驱体进行退火处理并冷却至室温,获得半成品;

将所述半成品进行洗涤及离心处理,经真空干燥后获得如权利要求1‑5任一项所述的复合型催化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述钨酸可采用钨的含氧酸盐替代,所述钨的含氧酸盐包括钨酸钠、钨酸铵中的至少一种,其中,所述初步混合中钨原子与氮原子的摩尔比为1:(1‑10)。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述小分子糖的质量为所述盐酸羟胺质量的1‑50倍,所述小分子糖包括包括葡萄糖、果糖中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液的加热温度为60‑100℃,所述退火处理包括以2‑5℃/min的速率升温至600‑900℃并保温3‑5h。

10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述离心处理的转速为3000‑

5000rpm,离心时间为5‑10min。