[发明专利]一种钌基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钌基催化剂，其特征在于，包括多孔碳材料和分散在所述多孔碳材料的表面和孔道结构内的含钌物质；

所述含钌物质在所述多孔碳材料的表面和孔道结构内呈单分散状态；

所述多孔碳材料为氮掺杂多孔碳材料或氮硫共掺杂多孔碳材料。

2.如权利要求1所述的钌基催化剂，其特征在于，所述多孔碳材料和含钌物质的质量比为(80～90)：(10～20)。

3.如权利要求1或2所述的钌基催化剂，其特征在于，所述多孔碳材料中的多孔基底碳材料包括活性炭、导电碳、石墨、石墨烯和有机聚合碳材料中的一种或几种。

4.如权利要求1或2所述的钌基催化剂，其特征在于，所述含钌物质包括钌纳米颗粒或硫化钌纳米颗粒。

5.如权利要求4所述的钌基催化剂，其特征在于，所述含钌物质的粒径为1～3nm。

6.权利要求1～5任一项所述钌基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将多孔碳材料、钌盐和极性溶剂混合，进行溶剂热反应，得到含钌物质的碳基复合材料初产物；

将所述含钌物质的碳基复合材料初产物进行退火处理，得到所述钌基催化剂。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，当所述多孔碳材料为氮掺杂多孔碳材料时，所述多孔碳材料的制备过程包括以下步骤：

将多孔基底碳材料和氮源混合，进行第一溶剂热反应，得到所述多孔碳材料；

当所述多孔碳材料为氮硫共掺杂多孔碳材料时，所述多孔碳材料的制备过程包括以下步骤：

将多孔基底碳材料和氮源混合，进行第二溶剂热反应，得到氮掺杂多孔碳材料；

将所述氮掺杂多孔碳材料、硫源和水混合，进行第三溶剂热反应，得到氮硫共掺杂多孔碳材料。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氮源包括甲酰胺和/或三聚氰胺；

所述硫源包括硫脲、硫化钠和硫代乙酰胺中的一种或几种。

9.如权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应、第一溶剂热反应和第二溶剂热反应的温度独立的为100～200℃，时间独立的为1～24h；

所述退火处理的温度为200～1200℃，保温时间为0.5～5h。

10.权利要求1～5任一项所述钌基催化剂或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的钌基催化剂在电解水中的应用。