The invention relates to a noble metal monoatomic catalyst with high load and its preparation method and application. The catalyst uses nitrogen-doped carbon material as carrier to adsorb noble metal acid radical ions or salt ions, and then the obtained precursor powder can be irradiated with certain intensity of ultraviolet light for a period of time to obtain high load. Precious metal atom catalyst. The catalyst has high density of active sites, high utilization rate of noble metals, and excellent performance in electrocatalytic hydrogen precipitation, oxygen reduction and oxygen precipitation.
【技术实现步骤摘要】
一种高负载量的贵金属单原子催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于催化剂制备
，具体涉及一种高负载量的贵金属单原子催化剂及其制备方法和应用，尤其是光化学固相还原法制备的贵金属单原子催化剂及其应用。
技术介绍
由于环境污染和能源危机问题日益突出，开发利用绿色环保的可再生能源显得非常重要。在这种形势下，环境友好型和资源节约型的能量转换装置和储存器件成为了新能源领域的研究热点，包括燃料电池、金属空气电池、电解水装置等。氧气还原、氧气析出及氢气析出等反应是上述电化学能源转换装置涉及的一些重要反应，为了促进这些反应的进行，贵金属及其合金是当今最广为人知的催化剂，但是贵金属的高价格和低储量严重限制了其的大规模商业化应用。为了解决这个问题，研究者们利用降低贵金属基催化剂纳米粒子的尺寸，制备几个原子的纳米簇甚至于单个原子分散的催化剂等方法，来有效地提高了贵金属的利用率，从而降低这类催化剂的成本。更重要的是，贵金属可以以原子形式均匀分散在碳材料或者过渡金属氧化物等载体上，这些贵金属单原子催化剂被报道拥有超高的催化性能。因此，制备单分散贵金属原子催化剂具有重要应用前景。目前，人...
【技术保护点】
1.一种高负载量的贵金属单原子催化剂，其特征在于，该催化剂中贵金属以单原子形式均匀分散在掺氮的碳材料上。
【技术特征摘要】
1.一种高负载量的贵金属单原子催化剂，其特征在于，该催化剂中贵金属以单原子形式均匀分散在掺氮的碳材料上。2.根据权利要求1所述的贵金属单原子催化剂，其特征在于，所述的贵金属包括Pt、Ag、Au、Pd、Ru、Ir中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的贵金属单原子催化剂，其特征在于，所述的贵金属单原子催化剂中，贵金属的负载量在0.1wt%-10wt%之间。4.权利要求1-3中任一项所述的贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将掺氮碳材料进行充分的研磨后，加入一定量的水中，混合均匀；（2）向上述溶液中加入一定量的含贵金属的酸或盐；（3）经过搅拌，使金属离子充分吸附；（4）将上述悬浮液，过滤，洗涤，干燥后研磨待用；（5）用紫外线照射样品。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的掺氮碳材料包括炭黑，石墨烯，碳纳米管，生物质多孔碳中的一种或几种。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的含贵金属的酸或盐，包括氯铂酸，氯铂酸盐，氯金酸，氯...
【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，刘景军，李团锋，宋夜，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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