The invention discloses a method for preparing graphene aerogel noble metal catalysts, the method by selecting large aperture graphene powder as raw materials, the increase of the concentration of aqueous solution of graphene oxide, using specific L ascorbic acid as the reducing agent, shorten the reaction time, and adjusting the reaction conditions of freezing dry, comprehensive optimization and ultimately prepared larger graphene aerogel noble metal catalyst surface area and pore size, the precious metal component is highly dispersed, thereby improving the catalytic activity of the catalyst, the catalytic efficiency of CO is the conversion rate of CO reaches 97.5%. The preparation process of the invention is simple, and can realize large-scale industrial production. It can bring good economic benefits for enterprises and have broad prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯气凝胶贵金属催化剂的制备方法
本专利技术涉及化学合成领域,主要涉及一种石墨烯气凝胶贵金属催化剂的制备方法。
技术介绍
石墨烯是由单层sp2杂化碳原子组成的呈六角型蜂巢晶格的二维平面薄膜,具有极高的比表面积,优异的机械性能和良好的导电、导热性。近年来,石墨烯引起了国内外科研学者的广泛关注,在诸如电催化、光催化、热催化等领域显示出了优异的性能。石墨烯气凝胶是一种具有高比表面积、高孔隙率、良好的导电与导热性以及优异机械强度的新型纳米功能材料,在能源存储与转换、催化、吸附及传感等领域引起了科研工作者的极大关注。贵金属(Au、Ag、Pt和Pd等)粒子是活性非常高的催化剂,贵金属催化剂由于能改变化学反应速度而本身又不参与反应,因此在催化剂领域广泛应用,几乎所有的贵金属都可用作催化剂,它们的表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间活性化合物,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为最重要的催化剂材料。负载金属粒子的石墨烯气凝胶不仅可以保持金属纳米粒子和石墨烯气凝胶本身的性能,而且通过两者的某些协同作用进一步提升金属粒子的催化性能。特别是在热催化领域,理论和实验研究都证明石墨烯能够大大增强贵金属粒子的催化性能,例如,在催化加氢反应中,石墨烯/Pt纳米复合催化剂具有比其它碳材料/Pt纳米复合催化剂更好的催化效果。CN104250005A公开了一种石墨烯气凝胶及其制备方法和应用,该专利中制备的单纯的石墨烯气凝胶的应用范围是有限的,没有将多功能的贵金属纳米颗粒与宏观的石墨烯气凝胶相结合。CN106268631A公开了一种石墨烯贵金属无 ...
【技术保护点】
一种石墨烯气凝胶贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)取孔径为120‑l60nm的多孔石墨烯经Hummers法制备氧化石墨烯粉末;(2)将氧化石墨烯粉末与纯水混合,经超声分散和机械搅拌得到浓度为4‑8mg/mL的氧化石墨烯水溶液;(3)将氧化石墨烯水溶液与贵金属盐混合均匀,保温反应得氧化石墨烯混合液;(4)将所述混合溶液加入还原剂L‑抗坏血酸,搅拌均匀后进行水热反应得到贵金属石墨烯的水凝胶;(5)冷冻干燥处理去除溶剂,得到石墨烯气凝胶贵金属催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯气凝胶贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)取孔径为120-l60nm的多孔石墨烯经Hummers法制备氧化石墨烯粉末;(2)将氧化石墨烯粉末与纯水混合,经超声分散和机械搅拌得到浓度为4-8mg/mL的氧化石墨烯水溶液;(3)将氧化石墨烯水溶液与贵金属盐混合均匀,保温反应得氧化石墨烯混合液;(4)将所述混合溶液加入还原剂L-抗坏血酸,搅拌均匀后进行水热反应得到贵金属石墨烯的水凝胶;(5)冷冻干燥处理去除溶剂,得到石墨烯气凝胶贵金属催化剂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述的孔径为130-150nm,优选为140nm。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述的浓度为5-7mg/mL,优选为6mg/mL。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述贵金属盐包括硝酸银、氯钌酸钾、氯铹酸钾、三氧化铑、三氧化钌或三氧化铱中的任一种或至少两种的组合;优选地,步骤(3)所述贵金属盐和所述氧化石墨烯的质量比为1:(4-8),优选为1:(5-7),进一步优选为1:6。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述反应温度为50-60℃,优选为55℃;优选地,反应时间为5-7h,优选为6h。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述还原剂L-抗坏血酸占所述混合液的质量百分比为10-30%,优选为20%。7.根据权利要求1-6中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢应波,张庆,张华,徐肖冰,罗桂云,张维燕,
申请(专利权)人:上海泰坦科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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