【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硼氢化钠水解制氢的，具体涉及一种钌掺杂磷化钴钼纳米花及其制备方法和应用。
技术介绍
1、金属氢化物中，nabh4具有含氢量高、产氢纯度高以及运输安全等特点，但是，硼氢化钠制氢过程中需要较高的催化活性和稳定性。解决该问题的常见方法为添加水解催化剂。
2、但是，由于贵金属催化剂与非贵金属催化剂均存在各自无法克服的缺点，因此，可采用将贵金属与非贵金属进行复合的方法提高催化剂的综合性能。例如，现有技术1(zhous q,cheng lr,huang y,et al.constructing ru particles decorated co3b-copheterostructures as a highly active and reusable catalyst for h2 generationby catalyzing nabh4 hydrolysis[j].appl catal b-environ,2023,328:9.)通过化学还原和气相磷化法将ru颗粒装饰在co3b-cop异质结构，利用ru与co之间具有较强的电子相互作用，实现提高催化性能的技术效果。该现有技术证明以下观点，因为贵金属和非贵金属之间存在协同效应，所以，将贵金属与非贵金属进行复合的方法优于单独使用贵金属。但是，具体该技术方案存在的技术问题是，直接在异质结结构上负载ru颗粒，导致催化剂在使用过程中存在严重的团聚现象，导致催化性能大幅度下降。
3、为了解决上述团聚现象，可以采用引入载体，提高ru颗粒分散性，从而改善团聚问题。例
4、而目前常见的调节金属颗粒电子分布的方法是，通过金属磷化物实现调节ru金属粒子电子环境，提高催化活性。例如，现有技术3(wang c c,ye s,cheng l,etal.electronic transfer enhanced coral-like coxp loaded ru nanoclusters asefficient catalyst for hydrogen generation via nabh4 hydrolysis[j].int.j.hydrog.energy,48(2023)1440-9.)采用zif-67，经原位蚀刻、退火、磷化，合成了ru-cop催化剂，在硼氢化钠水解反应时，30℃下的产氢速率为606mol(h2)·molru-1·min-1，活化能为32.8kj·mol-1。该技术方案的基本原理为，通过过量的磷元素，促使金属离子向磷的电子转移，使活性位点的电子密度降低，从而获得更高的催化性能。虽然，该成功提高了催化剂的产氢速率，但是，由于其制备方法所得材料的微观形貌为珊瑚状，而该珊瑚状cop载体在水解反应条件下，存在稳定性较差的问题，从而导致所负载的活性纳米颗粒在循环过程中容易脱落而导致反应动力学性能显著下降，即该技术方案所得采用缺乏稳定性，在循环过程中催化性能显著下降。
5、简而言之，目前现有技术存在的技术问题主要集中体现在以下两方面：
6、1、将贵金属和非贵金属进行复合时，由于载体催化活性不佳，直接负载金属时，导致催化性能提升有限；
7、2、单一金属磷化物载体负载贵金属的催化剂稳定性差，金属易发生团聚，结构易发生坍塌，循环性差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种钌掺杂磷化钴钼纳米花及其制备方法和应用。针对现有技术存在的技术问题，采用以下原理和方法来解决上述问题：
2、1、como-ldh具有2d纳米片组成的3d花状结构，将其作为催化剂的载体材料，实现提供更多金属活性位点以及为改善金属的分散性，可以提高催化剂活性；
3、2、对钌掺杂的钴钼层状双金属氢氧化物进行磷化，其具有离子高效传输的效果且提高金属分散性，进而提高水解产氢速率，以及提高金属颗粒的稳定性从而改善反应动力学性能。
4、为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
5、一种钌掺杂磷化钴钼纳米花，以钴钼层状双金属氢氧化物为载体，经溶剂共沉淀法负载ru纳米颗粒及低温气相磷化法制得，所述钴钼层状双金属氢氧化物由水热反应制得；
6、所述钴钼层状双金属氢氧化物的成分为como-ldh，微观形貌为3d花状结构，直径范围为3-5μm 3d花状结构由2d纳米片组成；
7、所述钌掺杂磷化钴钼纳米花的成分为ru/como-p，微观形貌为3d花状结构，直径范围为3-5μm，由2d纳米片结构组成，花状结构的表面存在纳米球结构，尺寸为20-50nm。
8、一种钌掺杂磷化钴钼纳米花的制备方法，包括以下步骤：
9、步骤1，钴钼层状双金属氢氧化物的制备，以六水合硝酸钴、二水合钼酸钠和六亚甲基四胺满足一定质量比，将六水合硝酸钴和二水合钼酸钠溶于去离子水中并搅拌得溶液a，同时，另将六亚甲基四胺溶于乙醇并搅拌，制得溶液b；之后，将溶液b快速倒入溶液a中，搅拌均匀后，在一定条件下进行水热反应，最后，将反应产物进行洗涤、干燥即可得到钴钼层状双金属氢氧化物，简称为como-ldh；
10、所述步骤1中，六水合硝酸钴、二水合钼酸钠和六亚甲基四胺的质量比为4-5:1:6-7；
11、所述步骤1中，水热反应温度为90-110℃，水热反应时间为10-12h；
12、步骤2，ru/como-ldh的制备，在常温下条件下，将步骤1所得como-ldh和三氯化钌置于去离子水中，以一定条件进行搅拌，实现溶剂共沉淀，沉淀完毕之后，将所得沉淀进行洗涤和干燥，即可得到钌掺杂钴钼层状双金属氢氧化物，简称为ru/como-ldh；
13、所述步骤2中，como-ldh和三氯化钌的质量比为10-11:1；
14、所述步骤2中，溶剂共沉淀的搅拌条件为，搅拌时间为12-24h；
15、步骤3，ru/como-p的制备，以步骤2所得ru/c本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钌掺杂磷化钴钼纳米花，其特征在于：以钴钼层状双金属氢氧化物为载体，经溶剂共沉淀法负载Ru纳米颗粒及低温气相磷化法制得，所述钴钼层状双金属氢氧化物由水热反应制得。
2.根据权利要求1所述具有纳米花结构的钌掺杂磷化钴钼纳米材料，其特征在于：所述钴钼层状双金属氢氧化物的成分为CoMo-LDH，微观形貌为3D花状结构，直径范围为3-5μm3D花状结构由2D纳米片组成；
3.一种钌掺杂磷化钴钼纳米花的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，六水合硝酸钴、二水合钼酸钠和六亚甲基四胺的质量比为4-5:1:6-7；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，CoMo-LDH和三氯化钌的质量比为10-11:1；
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
7.一种钌掺杂磷化钴钼纳米花，其特征在于：作为硼氢化钠水解制氢方面的催化应用时，在298K下提供的最大产氢速率为15040-15360mL·min-1·g-1，放氢量为理论值的100％，催化
8.一种钌掺杂磷化钴钼纳米花，其特征在于：作为硼氢化钠水解制氢方面的催化应用时，其特征在于：在298K下，30次回收/重复使用后，保留初始催化活性的80.1-83.1％。
...【技术特征摘要】
1.一种钌掺杂磷化钴钼纳米花，其特征在于：以钴钼层状双金属氢氧化物为载体，经溶剂共沉淀法负载ru纳米颗粒及低温气相磷化法制得，所述钴钼层状双金属氢氧化物由水热反应制得。
2.根据权利要求1所述具有纳米花结构的钌掺杂磷化钴钼纳米材料，其特征在于：所述钴钼层状双金属氢氧化物的成分为como-ldh，微观形貌为3d花状结构，直径范围为3-5μm3d花状结构由2d纳米片组成；
3.一种钌掺杂磷化钴钼纳米花的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，六水合硝酸钴、二水合钼酸钠和六亚甲基四胺的质量比为4-5:1:6-7；
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙立贤，陈翔，徐芬，吴学虎，姚浩然，宋领君，张靖，卢俊铭，高源，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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