1.一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料的制备方法,其特征在于包括具体如下步骤:
1)称取一定量的钌盐作为Ru前驱体、一定量的碳化硼作为载体于烧杯中,再向烧杯中加入一定量的无水乙醇,置于超声池中超声处理,使乙醇溶液中的钌盐充分溶解、碳化硼分散均匀,超声结束后再加入磁子将烧杯置于油浴锅中一定温度下搅拌;
2)待1)步骤中的乙醇在搅拌处理下挥发完全,再将烧杯中已经搅干的负载了钌盐的碳化硼粉末用药刮取出,再使用烘箱进行进一步的干燥;
3+
3)待2)步骤干燥反应完成,通过H2还原法将碳化硼上的Ru 还原为金属Ru单质,具体工艺如下:将待还原的碳化硼粉末转移至坩埚中,然后将坩埚置于管式炉中,在250℃ 450 ℃
3+ ~
的温度下在H2气氛中,通过H2和Ru 发生还原反应,将RuCl3还原为单质Ru,待其煅烧结束自然降温后取出,从而得到所述的碳化硼负载钌的电催化析氘材料。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料的制备方法,其特征在于1)步骤中无水乙醇的添加量与碳化硼的质量比为100:1。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料的制备方法,其特征在于1)步骤中钌盐与碳化硼的质量比为1 10:100。
~
4.根据权利要求1所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料的制备方法,其特征在于1)步骤中使用的钌盐为三氯化钌、硝酸钌、乙酰丙酮钌、醋酸钌、三(三苯基膦)二氯化钌中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料的制备方法,其特征在于1)步骤中超声时间为10‑15min,油浴锅中搅拌的温度为60‑80℃;2)步骤中烘箱的烘干设定温度为100‑150℃。
6. 根据权利要求1所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料的制备方法,其特征在于3)步骤中的H2还原法具体实验条件为:煅烧过程中的H2流速为50 mL/min,升温速度为5℃/min,保温时长为3 h。
7.一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料,其特征在于,采用如权利要求1‑6任意一项所述的制备方法制得。
8.一种如权利要求7所述的碳化硼负载钌的电催化析氚材料在电解重水中的应用。
9. 根据权利要求8所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料在电解重水中的应用,其特征在于电解过程在一个单槽电解池中进行,采用三电极电解体系,将所述催化剂涂覆在碳布上制得的复合电极作为工作电极,以石墨棒作为对电极,以饱和甘汞电极作为参比电极,以1 mol/L浓度的NaOD重水溶液作为电解液,进行电化学析氘反应。
10.根据权利要求9所述的一种碳化硼负载钌的电催化析氘材料在电解重水中的应用,其特征在于所述工作电极的制备方法为:将催化剂加入杜邦nafion溶液和无水乙醇的混合液中,超声将溶液分散均匀,并将其涂覆在碳布上,最后在红外烘灯中烘干即得到工作电极;其中杜邦nafion溶液和无水乙醇的体积比为0.5 2:9,优选为1:9。
~