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专利号: 202311165380X
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:

1.一种钌基催化剂,其特征在于该催化剂通过植酸与钌配位形成钌配合物Ru‑PA,然后在水溶液中将配合物Ru‑PA与聚苯胺混合搅拌使其掺杂到聚苯胺中,然后过滤、干燥,固体产物再经高温热解,使钌均匀稳定的分布在聚苯胺表面并原位磷化,同时聚苯胺热解成碳材料,得到掺杂钌碳材料催化剂。

2.一种如权利要求书1所述的钌基催化剂的制备方法,其特征在于具体包括以下步骤:

1)将钌盐和植酸分散于去离子水中,加热回流并搅拌形成含钌配合物Ru‑PA的水溶液,记为Ru‑PA配位溶液;

2)将苯胺和对苯二胺分散于去离子水中,在低温环境中逐滴加入过硫酸铵水溶液使其聚合,得到聚苯胺溶液;

3)将步骤1)所得Ru‑PA配位溶液经低温处理后加入2)所得聚苯胺溶液中,搅拌使钌配合物Ru‑PA掺杂到聚苯胺中,最后将所得悬浊液过滤、干燥,得到黑色的Ru‑PA‑PANI粉末;

4)将步骤3)所得黑色的Ru‑PA‑PANI粉末转移至管式炉中煅烧,对样品进行高温热解,得到钌基催化剂。

3.如权利要求2所述的一种钌基催化剂制备方法,其特征在于步骤1)中所述的钌盐中Ru元素与植酸的摩尔比是3‑5:1,优选为4:1,加热回流的温度是80‑95℃,优选为85‑90℃,加热回流的时间是5‑20h,优选为8‑10h。

4.如权利要求2所述的一种钌基催化剂的制备方法,其特征在于步骤2)中苯胺和对苯二胺的摩尔比是60‑80:1,优选为70 75:1,苯胺和过硫酸铵的摩尔比为3‑6:1,优选为4‑5:~

1。

5.如权利要求2所述的一种钌基催化剂的制备方法,其特征在于步骤2)中是在3 5℃温~度下聚合反应3 5h,步骤3)中Ru‑PA配位溶液低温处理的过程是降温至3 5℃。

~ ~

6.如权利要求2所述的一种钌基催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中钌盐中的Ru元素的质量是步骤2)中苯胺质量的0.2 1.0%,优选为0.5 0.6%。

~ ~

7.如权利要求2所述的一种钌基催化剂的制备方法,其特征在于步骤4)中所述的煅烧是在氮气气氛下进行,煅烧温度是500 900℃,优选为800℃,煅烧时间是2‑10h,优选为5‑~

6h,随后自然冷却至室温。

8.如权利要求1所述的一种钌基催化剂在氢氘交换反应中的应用。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于所述催化剂用于催化己二胺氢氘交换反应,将催化剂、己二胺和氘水加入至高压反应釜中,用氢气置换空气后,充入一定压力的氢气进行搅拌反应,催化剂与己二胺的投料比是30‑50mg:1mmol,优选为40mg:1mmol,氘水中氘与己二胺中氢的摩尔比为15‑30:1,优选为20‑25:1。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于氢气压力是1 2MPa,反应温度是100 120℃,~ ~反应时间是5 6h,搅拌转速是300‑600r/min。

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