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专利号: 2023100439431
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,通过在多孔碳材料载体上负载金属Pd纳米颗粒得到Pd/C催化剂,然后在过渡金属离子的存在下辅助催化甲酸钠分解制备氢气,所述的过渡金属离子包括Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+中的任意一种,所述的甲酸钠溶液浓度为0.5-2.0mmoL/mL;Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+中的任意一种的离子浓度为0.1mmoL/mL-3.0mmoL/mL。

2.根据权利要求1所述的过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,所述的甲酸钠溶液浓度为1.0mmoL/mL;

Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+中的任意一种的离子浓度为0.5 mmoL/mL、1.0 mmoL/mL、1.5mmoL/mL、2.0mmoL/mL中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,Pd/CNS纳米催化剂的制备方法如下:步骤1:将适量盐酸多巴胺固体溶解在乙醇和去离子水的混合溶液中,充分搅拌至完全溶解;

步骤2:向步骤1中加入浓氨水溶液,搅拌形成均匀溶液;

步骤3:向步骤2中的均匀溶液中注入甲醛溶液,在磁力搅拌器作用下室温搅拌反应;

步骤4:将步骤3反应后的溶液经离心、水洗、真空干燥后研磨成粉末,得到多孔碳材料前驱体;

步骤5:将步骤4中获得的多孔碳材料前驱体在空气中以一定的升温速率加热至适当温度进行煅烧碳化,即可得到CNS多孔碳材料;

步骤6:取适量步骤5中CNS多孔碳材料分散在去离子水中并加入适量的K2PdCl4水溶液,超声分散,得到均匀分散的混合溶液A;

步骤7:将硼氢化钠作为还原剂滴加到步骤6所述的混合溶液A中,室温搅拌还原得到混合溶液B;

步骤8:将步骤7中所述的混合溶液B,离心、水洗得到Pd/NSC纳米催化剂。

4.根据权利要求3所述的过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,步骤1中,所述的盐酸多巴胺固体、乙醇与水的质量比为1:40:120;步骤2中,所述的浓氨水溶液的质量分数为25-28%;步骤3中,所述甲醛溶液的质量分数为35-37%。

5.根据权利要求3所述的过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,步骤5中,所述的煅烧碳化温度为500℃-1200℃;煅烧碳化温度升温速率为5 ℃/min。

6.根据权利要求3所述的过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,步骤6中,所述的K2PdCl4水溶液的浓度为0.01-0.08 mmol/mL。

7.根据权利要求3所述的过渡金属离子辅助Pd/CNS纳米催化剂催化甲酸钠制氢的用途,其特征在于,步骤7中,所述的还原剂硼氢化钠与K2PdCl4水溶液中Pd2+金属离子的物质的量的比为5-15:1。