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专利号: 2023109791341
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于催化硼氢化钠水解制氢的生物质碳修饰氮化碳负载金属钴催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将含氮前驱体分散液与生物质混合进行水热反应,得到生物质改性含氮前驱体;

(2)将生物质改性含氮前驱体进行煅烧,得到生物质碳修饰的氮化碳材料,记为C@C3N4;

(3)将C@C3N4分散液、钴盐溶液和硼还原剂水溶液混合后进行反应,生成生物质碳修饰氮化碳负载金属钴催化剂,记为Co/C@C3N4;

步骤(1)中水热反应的温度为140~180℃,时间为4~6h;步骤(1)含氮前驱体和生物质的质量比为1~10:1;

步骤(2)中煅烧是以2~8℃/min的速率升温至500~550℃,保温3~5h;生物质碳修饰的氮化碳材料为介孔材料,比表面积≥40 m2•g-1;

步骤(3)中硼还原剂水溶液的浓度为0.1~0.3mol/L;C@C3N4、硼还原剂水溶液和钴盐溶液的用量比为0.05~0.2g:5~10mL:1.27mL;步骤(3)是在冰水浴的条件下进行,反应的时间为2~4h。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中含氮前驱体包含三聚氰胺、双氰胺和尿素中的至少一种;生物质包含咖啡渣、橘子皮、秸秆中的至少一种;生物质的粒径为100~200目。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)含氮前驱体分散液中含氮前驱体和水的用量比为1~10g:100mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中钴盐溶液包含Co(NO3)2;钴盐溶液的浓度为0.05~0.2mol/L;

步骤(3)中硼还原剂包含硼氢化钠或二甲基胺硼烷。

5.根据权利要求1、2、3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)C@C3N4分散液中C@C3N4和水的用量比为0.05~0.2g:10mL。

6.权利要求1~5任一项所述的制备方法制备得到的生物质碳修饰氮化碳负载金属钴催化剂。

7.权利要求6所述的生物质碳修饰氮化碳负载金属钴催化剂在催化硼氢化钠水解制氢中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述催化剂催化硼氢化钠水解制氢的条件为常温催化或光催化。