一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法，第一步，将Ni/N‑rGO纳米材料、水、乙醇和nafion溶液混合，得到催化墨水；第二步，将所述催化墨水涂覆在玻碳电极上，在红外条件下干燥后得到氢气电催化氧化催化剂电极材料。本发明专利技术采用了自己制备的Ni/N‑rGO纳米材料，该Ni/N‑rGO纳米材料在制备过程中以氧化石墨和六水合硫酸镍为原材料，使用水合肼和氨水通过水热的方法对氧化石墨进行N掺杂，将Ni单质负载到N掺杂石墨烯载体上。此方法制备纳米材料作为HOR的催化剂，对HOR的催化效果较好，且材料的成本低，制备方法简单，具有很好的应用价值和前景。

A Catalyst Electrode Material for Hydrogen Electrocatalytic Oxidation and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种电极材料及其制备方法，尤其涉及一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法，属于电催化剂

技术介绍
氢气为能量的存储和消耗提供了一种清洁高效的选择方式。燃料电池，特别是最近发展迅速的聚合物电解质燃料电池被认为是最有前途的将氢气的化学能转化为电能的装置。氢气燃料电池是基于阳极氢气的氧化反应(HOR)和阴极的氧气还原反应(ORR)两个半反应。Pt是目前为止对HOR和ORR催化活性最高的催化剂。但是考虑到Pt的地球储量少和价格昂贵等因素阻碍了燃料电池商业化的发展。降低燃料电池成本的一个很有希望的方法是将操作环境从酸性环境转变为碱性环境碱性，由于在碱性电解质相比于酸性电解质对催化剂的腐蚀较低可以使用非贵金属催化剂作为燃料电池的催化剂。但是，目前人们对在碱性环境中，燃料电池阳极HOR仍然使用Pt基贵金属催化剂，使用非贵金属作为HOR催化剂的研究比较匮乏。二维材料可以作为Ni纳米颗粒的载体，包信和团队，利用六方氮化硼作为反应器，包覆Ni纳米颗粒，具有较好的催化性，在0.1mol/LNaOH电解质中交换电流密度可以达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法，其特征在于，包含以下具体步骤：第一步，将Ni/N‑rGO纳米材料、水、乙醇和nafion溶液混合，得到催化墨水，其中水、乙醇和nafion溶液的体积比为(50～70):(30～50):1，Ni/N‑rGO纳米材料的质量和混合溶液的体积比为(3～7mg):(800～1200)μL；第二步，将所述催化墨水涂覆在玻碳电极上，在红外条件下干燥后得到氢气电催化氧化催化剂电极材料。

【技术特征摘要】
1.一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法，其特征在于，包含以下具体步骤：第一步，将Ni/N-rGO纳米材料、水、乙醇和nafion溶液混合，得到催化墨水，其中水、乙醇和nafion溶液的体积比为(50～70):(30～50):1，Ni/N-rGO纳米材料的质量和混合溶液的体积比为(3～7mg):(800～1200)μL；第二步，将所述催化墨水涂覆在玻碳电极上，在红外条件下干燥后得到氢气电催化氧化催化剂电极材料。2.根据权利要求1所述的一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法，其特征在于，所述的第一步中Ni/N-rGO纳米材料的制备方法，包涵以下步骤：(1)将氧化石墨、六水合硫酸镍分散在去离子水中，超声均匀得到混合分散液；(2)将步骤(1)所得混合分散液转移至恒温反应槽中；(3)将硼氢化钠溶于去离子水中，得到硼氢化钠溶液；(4)将步骤(3)所得硼氢化钠溶液，逐滴滴加至步骤(2)中0℃恒温槽中的混合分散液中，进行还原反应；(5)将步骤(4)中发生还原反应的反应液、氨水和水合肼加入到聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，将其加盖密封，然后将内衬装入不锈钢外壳中密封；(6)将步骤(5)中的反应釜放入鼓风干燥箱中，设置合适的温度和反应时间，当反应结束时自然冷却至室温；(7)将步骤(6)中冷却至室温的反应釜打开，离心收集反应产物，用去离子水洗涤若干次，将洗涤离心后的产物真空干燥得到Ni/N-rGO纳米材料。3.根据权利要求1所述的一种氢气电催化氧化催化剂电极材料及其制备方法，其特征在于，所述的第一步中nafion溶液的质量浓度为0.02～0.2％，Ni/N-rGO纳米材料的质量和混...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢伟，李创，徐静，高秀丽，赵联明，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37