[发明专利]一种具有优异电催化还原氮气性能的铁负载氮掺杂多孔碳材料及其合成方法及应用在审

专利信息
申请号: 201910412772.9 申请日: 2019-05-17
公开(公告)号: CN110038638A 公开(公告)日: 2019-07-23
发明(设计)人: 庄桂林;张少华;王建国 申请(专利权)人: 浙江工业大学
主分类号: B01J31/28 分类号: B01J31/28;B01J35/10;C25B1/00;C25B11/06
代理公司: 杭州浙科专利事务所(普通合伙) 33213 代理人: 周红芳
地址: 310014 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要: 发明公开了一种具有优异电催化还原氮气性能的铁负载氮掺杂多孔碳材料及其合成方法及应用,其合成方法为:咪唑类物质溶于醇类溶剂中,形成溶液A;将锌盐及亚铁盐溶于醇类溶剂中,形成溶液B;将溶液A和溶液B分别通入氮气将空气排尽后,密封、混合、静置,然后离心分离得到沉淀物,沉淀物干燥后磨成粉末,再煅烧活化,煅烧后的产物依次用盐酸溶液、去离子水洗涤,干燥得到铁负载氮掺杂多孔碳材料产品。本发明的铁负载氮掺杂多孔碳材料应用于电催化合成氨反应时具有较高的稳定性,NH3生成速率最高为1.26ug/h/cm2,法拉第效率可达到0.66%。
搜索关键词: 多孔碳材料 氮掺杂 氮气 电催化 醇类溶剂 合成 还原 应用 去离子水洗涤 沉淀物干燥 合成氨反应 咪唑类物质 盐酸溶液 煅烧活化 法拉第 亚铁盐 锌盐 煅烧 密封
【主权项】:
1.一种具有优异电催化还原氮气性能的铁负载氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于包括如下步骤:1)咪唑类物质溶于醇类溶剂中,形成溶液A;将锌盐及亚铁盐溶于醇类溶剂中,形成溶液B;溶液A和溶液B中分别通入氮气30~40分钟后密封,然后将密封的溶液A和溶液B混合,密封条件下室温静置8~12小时;2)步骤1)静置结束后,将静置后的混合液置于离心机中离心分离,得到上清液和沉淀物;将所述沉淀物真空干燥后研磨成粉末,保存备用;3)将步骤2)所得粉末放入石英舟中,石英舟再放置在管式炉内进行煅烧活化,得到黑色粉末产物;4)步骤3)所得黑色粉末产物用盐酸溶液洗涤以除去黑色粉末产物中的锌,再用去离子水洗涤以将粘附在黑色粉末产物上的盐酸除去,然后于真空干燥箱内干燥,即得到所述铁负载氮掺杂多孔碳材料产品。
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