一种包含单原子催化剂的电催化乙二醇制备乙醇酸盐的电解池体系及电催化乙二醇制备乙醇酸盐的方法
技术特征:
1.一种电催化乙二醇制备乙醇酸盐的电解池体系,其特征在于,所述电解池体系包括工作电极以及含有乙二醇的碱性电解液;所述工作电极包括单原子催化剂pd-ni(oh)x-sac;
2.根据权利要求1所述的电解池体系,其特征在于,所述单原子催化剂中pd在泡沫金属的负载量为0.1-0.2mg/cm2。
3.根据权利要求1所述的电解池体系,其特征在于,所述单原子催化剂按照如下步骤制备得到:
4.根据权利要求3所述的电解池体系,其特征在于,所述镍盐选自硝酸镍、醋酸镍、氯化镍、硫酸镍和乙酰丙酮镍中的一种或多种;
5.根据权利要求3所述的电解池体系,其特征在于,所述镍盐、尿素、还原剂的摩尔比为1-5:2-10:50-200。
6.根据权利要求3所述的电解池体系,其特征在于,所述原子层沉积法具体步骤为:
7.根据权利要求1所述的电解池体系,其特征在于,水热反应温度为120-180℃,水热反应时间为8-24h。
8.根据权利要求1所述的电解池体系,其特征在于,所述原子层沉积反应室内的温度为100-400℃,原子层沉积循环次数为1-5次,原子层沉积反应室中六氟乙酰丙酮钯蒸汽浓度为0.2-2×10-7mol/cm3。
9.一种电催化乙二醇制备乙醇酸盐的方法,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的电解池体系进行电催化反应,所述乙二醇在工作电极被氧化生成乙醇酸盐。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,电催化反应时,施加电压的范围在0.6-1vvs.rhe之间。
技术总结
本发明公开一种包含单原子催化剂的电催化乙二醇制备乙醇酸盐的电解池体系及电催化乙二醇制备乙醇酸盐的方法。所述电解池体系包括工作电极以及含有乙二醇的碱性电解液;所述工作电极包括单原子催化剂Pd‑Ni(OH)<subgt;x</subgt;‑SAC;其中,所述单原子催化剂是以泡沫金属为导电基底,以Ni(OH)<subgt;x</subgt;为主体载体,以单原子Pd为客体催化中心的电催化剂,所述x的取值范围为2<x≤2.1。将本发明公开的电解池体系用于电催化乙二醇制备乙醇酸盐反应中,可以发现,该电解池体系可以在相对更低的Pd负载量下展现出高的电催化活性,最高电流密度>2A/cm<supgt;2</supgt;,相比于常规Pd纳米催化剂的电流密度<1A/cm<supgt;2</supgt;,电催化活性显著提升,因此适合产业化和大规模推广。
技术研发人员:石睿,陈勇,刘福来
受保护的技术使用者:中国科学院理化技术研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
文档序号 :
【 40123880 】
技术研发人员:石睿,陈勇,刘福来
技术所有人:中国科学院理化技术研究所
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
声 明 :此信息收集于网络,如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们,我们会在第一时间删除
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