一种中空多面体结构多孔碳负载Ru纳米粒子材料及其制备和应用

摘要

本发明公开了一种中空多面体结构多孔碳负载Ru纳米粒子材料，以ZIF‑8@ZIF‑67作为基础材料，碳化得到的碳材料为正十二面体结构，晶粒尺寸为1.5‑1.8微米，具备核壳结构，比表面积为140‑141 m2·g‑1，孔径为3‑10 nm，不含Zn的中空多面体结构多孔碳Co‑PCP；再通过将Ru3+经原位还原负载即可制得正十二面体结构，晶粒尺寸为1.5‑1.8微米，具备核壳结构，Zn分布在核的位置，Co分布在壳的位置；Ru负载量为0.06‑0.24 mg。其制备方法包括以下步骤：1）ZIF‑8的制备；2）ZIF‑8@ZIF‑67的制备；3）Co‑PCP的制备；4）Ru/Co‑PCP的制备。作为氨硼烷水解制氢方面的催化剂应用，完全析氢转化率为243.4 molH2·molRu‑1·min‑1，放氢量为理论值的90%，催化放氢的活化能为Ea=31‑32 kJ·mol‑1；10次回收/重复使用时，活性保持为初始活性的70‑73%。