Au@N-CQDs@Pd核壳结构纳米复合材料及其制备和电催化氧化甲醇的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种绿色合成的Au@N‑CQDs@Pd三层核壳结构的纳米复合材料作为甲醇燃料电池的阳极催化剂，以Au核为中心，N‑CQDs为中间层，Pd为壳层，在不使用表面活性剂的情况下，合成Au@N‑CQDs@Pd三层核壳结构的纳米复合材料，而且实验制备的N‑CQDs既作为还原剂，还用做稳定剂和形貌导向剂。电催化实验结果表明，与不含N‑CQDs的金钯纳米粒子相比，合成的Au@N‑CQDs@Pd在碱性介质中对甲醇氧化具有更高的电催化能力，为制备含N‑CQDs的碱性燃料电池双金属核壳电催化剂提供了一种简单、直接的方法。

Au @ n-cqds @ PD core-shell nanocomposites and their preparation and application in electrocatalytic methanol oxidation

【技术实现步骤摘要】
Au@N-CQDs@Pd核壳结构纳米复合材料及其制备和电催化氧化甲醇的应用
本专利技术涉及一种绿色合成Au@N-CQDs@Pd三层核壳结构纳米复合材料方法，主要作为电催化剂用于甲醇的电催化氧化反应，属于复合材料
及电催化

技术介绍
电动车辆和规模化储能等新能源产业的发展，以及高性能便携式电子设备的进步，迫切需要高效、清洁的电化学储能系统。目前广泛使用的锂离子电池的能量密度已接近理论极限，无法满足对储能系统的迫切要求。直接甲醇燃料电池（directmethanolfuelcell，DMFC）具有能量密度高、携带方便以及环境友好等特点而引起了广泛关注，可作为未来能源储存和转换装置的理想选择。甲醇来源广泛且成本低，制备简单，在研究与开发中取得了很大进步，但至今没有实现商业化，关键问题在于其催化剂催化效率低、成本高，因此高效、低廉新型阳极催化剂的研究成为目前面临的突出问题。贵金属铂是目前常用的理想催化剂，但是它存在价格高、资源少及易被毒化等缺点，限制了直接甲醇燃料电池的商业化。因此，我们需迫切寻找更理想且成本较低的催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.Au@N-CQDs@Pd核壳纳米复合材料，是以Au核为中心，N-CQDs为中间层，Pd为壳层，结合成的三层核壳结构的纳米复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.Au@N-CQDs@Pd核壳纳米复合材料，是以Au核为中心，N-CQDs为中间层，Pd为壳层，结合成的三层核壳结构的纳米复合材料。


2.如权利要求1所述Au@N-CQDs@Pd核壳纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）N-CQDs的制备：将柠檬酸钠和碳酸氢铵溶于二次蒸馏水中，在160℃~180℃下水热反应3h~4h，自然冷却后进行透析，即得N-CQDs溶液；
（2）Au@N-CQDs的制备：在N-CQDs溶液中加入氯金酸（HAuCl4），在80℃~100℃下搅拌回流60min~80min，冷却后进行离心水洗，得到Au@N-CQDs；
（3）Au@N-CQDs@Pd的制备：在Au@N-CQDs溶液中依次加入氯钯酸（H2PdCl4）和抗坏血酸(AA)，在15℃~25℃条件下反应0.5h~1h；反应结束后进行反复离心水洗，得到复合材料Au@N-CQDs@Pd。


3.如权利要求1所述Au@N-CQDs@Pd核壳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，柠檬酸钠和碳酸氢铵的质量比为1:7~1:8。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张东霞，罗聪，杨江花，李金灵，赫世杰，周喜斌，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62