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专利号: 2019109701442
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硼、氮掺杂碳多孔纳米片负载过渡金属纳米颗粒材料催化剂在电化学法制取臭氧中的应用,其特征在于所述催化剂由碳载体以及负载于碳载体上的过渡金属纳米颗粒组成,所述碳载体为硼、氮掺杂碳多孔纳米片,所述过渡金属为铂、镍、铜或铁;所述过渡金属纳米颗粒的负载量为碳载体质量的2 20%;

~

所述催化剂的制备方法,包括以下步骤:

1)将聚乙二醇、硼酸、三聚氰胺和过渡金属前驱体在水中混合均匀,形成的混合液在

80‑200℃温度下干燥6‑24小时,使溶液中的水分蒸发,得到固态混合物;

2)将步骤1)所得固态混合物置于管式炉内,在高纯气体气氛下焙烧,焙烧温度为200‑

900℃,焙烧时间为0.5‑8小时,即制得所述硼、氮掺杂碳多孔纳米片负载过渡金属纳米颗粒材料催化剂;

步骤1)中,过渡金属前驱体为乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮铁或乙酰丙酮铜;所述聚乙二醇、硼酸以及三聚氰胺的质量比为0.3 0.7 : 0.1 0.25 : 1 3;

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步骤1)中,聚乙二醇和过渡金属前驱体的质量比为50 : 0.8 3。

~

2.如权利要求1所述的应用,其特征在于过渡金属纳米颗粒的负载量为碳载体质量的

10%。

3.如权利要求1所述的应用,其特征在于步骤2)中,高纯气体为氮气。

4.如权利要求1所述的应用,其特征在于催化剂应用在电化学法制取臭氧中的方法包括以下步骤:由恒电流仪控制电压和电流,采用H型电解槽进行反应,两个电极室之间保持水、气畅通,以饱和硫酸钾水溶液作为电解液,将所述硼、氮掺杂碳多孔纳米片负载过渡金属纳米颗粒材料催化剂涂布在碳布上作为阳极室内的工作电极,将铂片作为阴极室内的对电极,反应电流控制在5‑50 mA,槽电压控制在2‑10 V之间,进行电催化制取臭氧反应得到臭氧产品。

5.如权利要求4所述的应用,其特征在于反应电流控制在20‑30 mA;槽电压控制在3‑5 V。