【技术实现步骤摘要】
一种超高催化活性的单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种超高催化活性的单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂及其制备方法与应用，属于纳米材料制备领域。
技术介绍
电催化反应中，析氢反应(HER)是电催化分解水的重要半反应，是产氢的方法之一，相比传统化石燃料产氢方法有着绿色无污染和可持续开发的优势，是目前除了蒸汽重整产氢以外最主要的产氢方法。贵金属铂(Pt)及其合金因其具有良好的催化活性，是当前HER最常见的电催化剂之一。由于Pt资源稀缺、价格昂贵及其在众多催化反应中的不可替代性，提高贵金属催化剂的利用率一直是催化领域的重要研究方向之一。将贵金属组分以单原子形式分散在载体上制得的单原子催化剂是提高贵金属利用率的重要策略。商业Pt/C催化剂中，由于Pt是以纳米颗粒的形式负载在碳基体上，因此其实际起催化活性的原子只有Pt颗粒的表面原子，存在Pt原子利用效率低下的弊端。过渡金属氧化物在光催化剂、电催化剂、储能材料以及降解污染物等领域具有巨大的应用潜力。二维氧化物(WO3)材料由于其比...
【技术保护点】
1.一种超高催化活性的单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂，其特征在于，所述催化剂的微观形貌为：单原子Pt均匀分散在氧化钨单层纳米片上形成厚度为0.7-1.3nm的单层纳米片。/n
【技术特征摘要】
1.一种超高催化活性的单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂，其特征在于，所述催化剂的微观形貌为：单原子Pt均匀分散在氧化钨单层纳米片上形成厚度为0.7-1.3nm的单层纳米片。
2.根据权利要求1所述单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂，其特征在于，所述单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂中的氧化钨为立方相；所述单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂中单原子Pt的负载量为0.1wt％-0.2wt％。
3.如权利要求1或2所述超高催化活性的单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂的制备方法，包括步骤：
(1)钨酸根或偏钨酸根阴离子插层LDHs复合物的制备；
(2)钨酸根或偏钨酸根阴离子插层LDHs复合物于200-600℃下煅烧1-4h，得WO3/MMO复合物；然后加入酸中，室温搅拌10-15h，经过滤、洗涤、干燥得WO3·H2O单层纳米片；
(3)将WO3·H2O单层纳米片充分分散于水中，搅拌条件下逐滴加入氯铂酸，室温下继续搅拌5-15h，然后经过滤、洗涤、干燥、还原气氛下还原得到单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂。
4.根据权利要求3所述单原子Pt负载氧化钨单层纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，钨酸根或偏钨酸根阴离子插层LDHs复合物是以含有钨酸根或偏钨酸根阴离子的化合物为前驱体，按下述离子交换法或结构重建法制备得到；所述含有钨酸根阴离子的化合物为钨酸钠或钨酸铵，所述含偏钨酸根阴离子的化合物为偏钨酸铵：
i、离子交换法：将二价金属硝酸盐和三价金属硝酸盐按摩尔比(1-3):1溶于水中，得溶液A；将NaOH、KOH或质量浓度为20-30％的氨水溶于水中，得溶液B；在惰性气体保护、搅拌条件下，将溶液A和溶液B同时滴加入脱气水C中，并控制最终pH为9.5-10.0，室温搅拌20-40min；然后惰性气体保护下，70-90℃熟化10-15h，经过滤、洗涤、干燥得NO3-插层的LDHs；将NO3―插层的LDHs与前驱体加入脱气水中，得悬浊液D，惰性气体保护下，20–60℃搅拌12-36h，经过滤、洗涤、真空干燥得钨酸根或偏钨酸根阴离子插层LDHs复合物；
ii、结构重...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯万国，王德良，李海平，杜娜，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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