[发明专利]一种采用钌前驱体制备钌炭催化剂的方法

摘要

本发明公开了一种采用钌前驱体制备钌炭催化剂的方法，钌前驱体的制备方法包括：一、将甲酸钠加入可溶性钌盐溶液中，搅拌均匀得到混合溶液；二、将混合溶液加热后加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌溶解，得到钌前驱体。本发明利用甲酸钠和钌盐的反应，并在聚乙烯吡咯烷酮的作用下生成一种新的钌前驱体，甲酸钠可以和Ru(Ⅲ)形成络合物，明显降低金属Ru的还原电位，Ru(Ⅲ)和甲酸钠络合降低了其还原电位，聚乙烯吡咯烷酮虽然作为一种很弱的还原剂，但是在本发明中却可以将Ru(Ⅲ)还原到其他价态，在加热的过程中使钌前驱体的颜色由棕黑色变为墨绿色。

主权项

1.一种采用钌前驱体制备钌炭催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将活性炭置于质量浓度为1％～15％的硝酸溶液中，在温度为70℃～100℃的条件下回流搅拌1h～2h，冷却后过滤，将过滤得到的固体洗涤至中性后烘干，得到预处理的活性炭；步骤二、将步骤一中预处理的活性炭加入钌前驱体中搅拌浸渍2h～24h得到混合料；所述钌前驱体的制备方法包括以下步骤：步骤101、将甲酸钠加入可溶性钌盐溶液中，搅拌均匀得到混合溶液；所述甲酸钠的质量为可溶性钌盐中钌质量的2～10倍；所述可溶性钌盐溶液的浓度为0.01g/mL～0.1g/mL，可溶性钌盐为三氯化钌、硝酸钌或醋酸钌；步骤102、将步骤101中所述混合溶液加热至70℃～90℃，然后向加热后的混合溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，得到墨绿色溶液即为用于制备钌炭催化剂的钌前驱体；所述聚乙烯吡咯烷酮的质量为可溶性钌盐中钌质量的1～5倍；步骤三、将步骤二中所述混合料煮沸后趁热向混合料中加入还原剂，搅拌还原0.1h～4h，过滤得到滤饼，将所述滤饼洗涤后烘干，得到钌炭催化剂；所述还原剂为甲醛、甲酸、硼氢化钠、硼氢化钾、水合肼或氢化铝锂。