铂基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电化学催化技术领域，具体涉及一种铂基催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术铂基催化剂包括含氮碳载体以及负载于含氮碳载体上的铂原子，属于一种负载型催化剂。由于含氮碳载体具有良好的导电性，通过掺杂高含量的氮元素，有利于铂原子吸附、配位和锚定，使铂原子在含氮碳载体上以单原子状态均匀分布，具有高分散性，不会出现团聚现象，在催化过程中可提高铂基催化剂中铂的利用率，降低了铂的载量，使所得铂基催化剂具有低铂、高效的优点。同时，本发明专利技术铂基催化剂具有催化析氢和氢气氧化的双重活性，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
铂基催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学催化
，具体涉及一种铂基催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
日益增长的能源需求以及环境问题迫使世界各国开始寻找可持续、绿色、环境友好型的能源转换以及储存技术，氢作为一种清洁可持续能源载体，受到越来越多的关注，有望成为传统化石能源的替代者。在氢能源体系中，制氢与用氢是两个关键环节，涉及到能源的储存与转换技术。目前在氢气的制备技术中主要分为水煤气转化法、烃类裂解法、烃类蒸汽转化和电解水制氢。前三种技术仍然依靠传统化石能源，且反应需要高温条件，大大降低了能量转化效率，而且排出大量的二氧化碳。比较而言，电解水制氢技术是一种更加绿色无污染且高效的制氢技术，同时可作为一种大规模储能系统将具有波动性、间歇性且不易储能的风能、太阳能转化为氢能。用氢方面目前应用比较广泛的是燃料电池技术，它是一种将氢气中的化学能直接转化为电能的装置，其具有功率密度高、能量转换效率高、无污染、启动速度快等优点，在交通运输、不间断电源等领域具有广泛的应用前景。电解水制氢的阴极为析氢(HER)反应，燃料电池的阳极为氢气氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铂基催化剂，其特征在于，包括含氮碳载体以及负载于所述含氮碳载体上的铂原子。/n

【技术特征摘要】
1.一种铂基催化剂，其特征在于，包括含氮碳载体以及负载于所述含氮碳载体上的铂原子。


2.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述含氮碳载体为含氮碳纳米片、含氮碳纳米管、含氮石墨烯或含氮活性炭。


3.一种铂基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供三聚氰胺、碳源、溶剂和铂源；
将所述三聚氰胺和所述碳源分散于所述溶剂中，经干燥处理和退火处理，得到含氮碳载体；
将所述含氮碳载体与所述铂源配制成含铂离子的前驱体分散溶液；
将所述前驱体分散溶液中的铂离子进行还原处理，得到所述铂基催化剂；
其中，所述退火处理包括两个阶段，第一阶段是以1℃/min-2℃/min的升温速率、在500℃-600℃下退火1h-2h，第二阶段是以1℃/min-2℃/min的升温速率、在800℃-900℃下退火6h-8h。


4.根据权利要求3所述铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述含氮碳载体与所述铂源制成含铂离子的前驱体分散溶液的步骤中，所述含氮碳载体的质量与所述铂源中铂的质量比为1％-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，姜诚，李辉，王海江，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44