[发明专利]一种规模化制备用于电化学合成氨的阴极催化剂的方法

摘要

本发明公开了一种规模化制备用于电化学合成氨的阴极催化剂的方法，属于电化学合成氨催化剂技术领域。本发明的技术方案要点为：一种规模化制备用于电化学合成氨的阴极催化剂的方法，是由碳基层状纳米材料和粘结剂涂覆在碳纸上制备得到的。本发明提供了一种环境友好、操作简单、成本低廉且可规模化生产的电化学合成氨阴极催化剂，该材料以其良好的导电性、材料表面丰富的褶皱状结构以及高的氮含量，在常温常压下表现出优异的电化学催化氮气活性，使其在电化学合成氨的工业化应用领域具有一定的实用价值。

主权项

1.一种规模化制备用于电化学合成氨的阴极催化剂的方法，其特征在于具体过程为：步骤S1：将三聚氰胺前驱体充分粉碎后得到物料A，其中三聚氰胺前驱体为三聚氰胺海绵、三聚氰胺泡沫或三聚氰胺粉末，将物料A转移至磁舟并置于管式炉中，在惰性气体氛围中先由室温经1h升温至300℃并保持2h，再以5℃/min的升温速率升温至550℃并保持2h，然后自然冷却至室温得到物料B；步骤S2：将物料B置于高纯水中浸泡以除去材料中残余的无机盐杂质离子，再用高纯水进行抽滤洗涤后置于鼓风干燥箱中于40‑60℃干燥12h得到碳基层状纳米材料，该碳基层状纳米材料的晶格条纹为0.34nm，符合石墨碳结构具有良好的导电性，同时碳基层状纳米材料表面呈褶皱状分布，用于提升氮气和电解液与催化剂的接触面积；步骤S3：将碳基层状纳米材料添加粘结剂溶液后用无水乙醇和水混合均匀制成墨水，再将墨水均匀涂覆于碳纸上，然后将涂覆好的碳纸于室温干燥制得用于电化学合成氨的阴极催化剂。