木质宏观多孔碳催化电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种木质宏观多孔碳催化电极材料，包括载体及负载于所述载体内的金属粒子，所述载体为原木经高温碳化处理所得到的整体多孔碳，且内部具有贯通的微孔道结构，所述金属粒子均匀镶嵌于微孔道结构的侧壁内。本发明专利技术还公开了一种制备如上所述的木质宏观多孔碳催化电极材料的方法，包括以下步骤：原木薄片和金属盐溶液通过水热法处理制备原木/金属氧化物复合前驱体；所述原木/金属氧化物复合前驱体经过两步高温碳化处理，制作木质宏观多孔碳催化电极材料。所述的木质宏观多孔碳催化电极材料在电催化技术领域有着广阔的应用前景。所述的木质宏观多孔碳催化电极材料生产成本低廉，生产工艺简单，而且同时具有优越的电催化性能。

【技术实现步骤摘要】
木质宏观多孔碳催化电极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电催化
，具体涉及一种木质宏观多孔碳催化电极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，光催化和电催化分解水析氢反应（HER）被认为是将可持续、清洁太阳能转化为清洁能源载体的两种最有效的方法。电催化分解水可持续、规模化生产氢气，是一种解决能源危机和环境污染问题的有效方案，但需要高效、长期稳定的电催化剂材料。目前，关于电催化析氢的研究仍处于起步阶段，而其许多应用亟需大规模、可重复地制备价格低廉和性能优良的电催化电极材料。目前，Pt基材料和Ir/Ru氧化物分别是在强酸性和碱性条件下HER和OER的基准催化剂材料。然而，这些贵金属基催化剂的丰度低、成本过高，难以应用于规模化制氢反应，因此寻求廉价、高效和稳定的替代品是目前实现规模电催化制氢的前提。同样重要的是，文献报道的电催化材料多为粉状活性材料，在实际应用中需要使用绝缘聚合物粘合剂和导电添加剂将活性材料固定在导电基底上，这将不可避免地导致活性位点的阻塞，不利于传质和电子传输，从而极大抑制电催化活性。因此制备价廉、高性能的整体碳基电催化剂显得尤为迫切，但仍然面临巨大的挑战。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质宏观多孔碳催化电极材料，其特征在于，包括载体及负载于所述载体内的金属粒子，所述载体为原木经碳化处理得到的整体多孔碳，且内部具有贯通的微孔道结构，所述金属粒子均匀分布并镶嵌于微孔道结构的侧壁内。

【技术特征摘要】
1.一种木质宏观多孔碳催化电极材料，其特征在于，包括载体及负载于所述载体内的金属粒子，所述载体为原木经碳化处理得到的整体多孔碳，且内部具有贯通的微孔道结构，所述金属粒子均匀分布并镶嵌于微孔道结构的侧壁内。2.如权利要求1所述的木质宏观多孔碳催化电极材料，其特征在于，所述金属粒子为Co、Ni、Fe、Pt、Pd、Ir、Ru、Mo、Au、Ag、Cu中的至少一种。3.一种制备如权利要求1或2所述的木质宏观多孔碳催化电极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：将原木去皮，按预定尺寸切割成薄片状，获取原木薄片；配制预定浓度的金属盐溶液，备用；将原木薄片浸入金属盐溶液，通过水热法处理，制备得到原木/金属氧化物复合前驱体；将所述原木/金属氧化物复合前驱体经两步碳化处理，制作木质宏观多孔碳催化电极材料。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤“将原木薄片浸入金属盐溶液，通过水热法处理，制备得到原木/金属氧化物复合前驱体”包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：敏世雄，李亚男，王芳，邓万安，张海栋，刘剑威，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64