一种S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂及其制备方法和应用。该方法包括以下步骤：将碳材料与硫源加入乙醇中进行超声混合，得到混合均匀的悬浮液；将悬浮液搅拌加热至溶剂蒸干；干燥后研磨，惰性气体中于高温煅烧，得到S掺杂碳载体；于蒸馏水中搅拌并超声分散，加入金属铂盐前躯体，超声搅拌均匀后，调节pH，恒温搅拌，冷却至室温后抽滤、洗涤、干燥、研磨，在氢气气氛下还原，即可。本发明专利技术采用高温退火方法制备S掺杂碳材料，并采用浸渍法负载高分散Pt催化剂，简单有效，负载的Pt催化剂形貌均匀，分散度高，Pt的利用率高，且具有优异的电催化性能和稳定性，在电催化领域具有良好的应用前景。

A Pt Composite Catalyst Supported on S-Doped Carbon Material and Its Preparation and Application

The invention discloses an S-doped carbon material supported Pt composite catalyst, a preparation method and application thereof. The method comprises the following steps: adding carbon material and sulfur source into ethanol for ultrasonic mixing to obtain a uniform suspension; stirring and heating the suspension to evaporate the solvent; grinding after drying, calcining in inert gas at high temperature to obtain S-doped carbon carrier; stirring and ultrasonic dispersion in distilled water, adding metal platinum salt precursor, and adjusting pH after ultrasonic stirring uniformly, constant temperature. Stir, cool to room temperature, then drain, wash, dry, grind, and reduce in hydrogen atmosphere. The invention adopts high temperature annealing method to prepare S-doped carbon material, and uses impregnation method to load highly dispersed Pt catalyst, which is simple and effective, has uniform morphology, high dispersion, high utilization rate of Pt, and has excellent electrocatalytic performance and stability, and has good application prospect in the field of electrocatalysis.

【技术实现步骤摘要】
一种S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于催化剂制备以及电氧化转化甘油
更具体地，涉及一种S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
作随着社会生产力的发展，化石能源日益减少、环境污然不断加剧，急需开发可再生能源。其中，直接醇类燃料电池受到广泛的关注。同氢燃料电池相比，醇类作为液体，可方便地运输与存储，且具有较高的能量密度。其中，甘油作为生物柴油生产过程中的主要副产物，具有价格低廉、无毒、来源广等优点，对其进行电氧化可以转化为电力，且氧化过程中的产物都为高附加值的精细化工产品。贵金属铂催化剂在电氧化甘油反应中应用广泛，但其成本高、储量少、稳定性差等缺点限制了Pt催化剂的大规模应用。为了与阳极反应速度匹配，阴极不得不使用大量的铂金属作为催化剂，同时，铂金属催化剂在工作状态下存在聚集、迁移等造成的失活问题，也要求使用大量的铂金属，这导致燃料电池的价格高昂，在未找到催化剂性能与Pt相当的廉价催化剂的情况下，提高Pt的利用率对于控制燃料电池成本非常关键。为了提高Pt的利用率，常将其负载到优异的载体表面上，同时，改善Pt催化剂的催化性能和稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将碳材料与硫源加入乙醇中进行超声混合，得到混合均匀的悬浮液；将悬浮液于70～110℃搅拌加热至溶剂蒸干；S2. 干燥后研磨，惰性气体中于高温煅烧，得到S掺杂碳载体；S3. 将S掺杂碳载体于蒸馏水中搅拌并超声分散，加入金属铂盐前躯体，超声搅拌均匀后，调节pH至8.1～8.9，置于55～65℃恒温搅拌1～2 h，冷却至室温后抽滤、洗涤、干燥；S4. 将步骤S3干燥后的产物进行研磨，在氢气气氛下于235～265℃还原1.5～2.5 h，即可得到所述的S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将碳材料与硫源加入乙醇中进行超声混合，得到混合均匀的悬浮液；将悬浮液于70～110℃搅拌加热至溶剂蒸干；S2.干燥后研磨，惰性气体中于高温煅烧，得到S掺杂碳载体；S3.将S掺杂碳载体于蒸馏水中搅拌并超声分散，加入金属铂盐前躯体，超声搅拌均匀后，调节pH至8.1～8.9，置于55～65℃恒温搅拌1～2h，冷却至室温后抽滤、洗涤、干燥；S4.将步骤S3干燥后的产物进行研磨，在氢气气氛下于235～265℃还原1.5～2.5h，即可得到所述的S掺杂碳材料负载Pt复合催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳材料选自碳纳米管或石墨烯中的任意一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硫源选自硫脲和/或升华硫。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁小媚，占亮，周小松，罗金，马琳，徐旭耀，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：发明
国别省市：广东,44