基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用制造技术

基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用本发明专利技术提供了基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用。以MXene量子点为载体，添加一定量的氯铂酸、熔融盐得到混合溶液。通过对混合溶液搅拌，冷冻干燥，将得到的固体粉末在惰性气氛保护下高温煅烧，之后酸洗、洗涤、干燥得到新型MXene量子点为载体的单原子铂催化剂。该催化剂对电催化氮还原反应具有很高的催化活性，

【技术实现步骤摘要】
基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用


[0001]本专利技术涉及基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用，属于单原子电催化


技术介绍

[0002]随着人口的增长和化石燃料的不断消耗，开发绿色能源和储能材料成为社会发展的主要挑战。氨作为高能量密度的载体，可以有效地收集、存储和运输可再生能源，而无需释放温室气体。目前生产氨气的主要方法为哈伯工艺，此过程需要高温和高压，并且耗能高、污染严重。因此，在环境条件下将氮气还原为氨是一种很有吸引力的技术。
[0003]由可再生能源驱动的电催化氮还原反应由于制作简单、反应条件温和而得到广泛关注。然而，电催化氮还原制氨过程由于产量较低并且伴随着竞争性析氢反应使其工业化生产面临着巨大挑战。因此探索合适的催化剂来提高氨的产量成为电催化氮还原的重要研究内容。
[0004]据文献报道，单原子催化剂是指由单个原子均匀分布于载体之上所形成的催化剂，2011年首次被提出。与传统催化剂相比，单原子催化剂中金属单原子和衬底之间强烈的相互作用，会带来电子结构的优化重整，促进电子转移。单原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用，其特征在于，步骤如下：（1）将一定量Ti3AlC2粉末分散到10 ml 48 % HF溶液中进行刻蚀，反应结束之后，对分散液多次离心洗涤至pH为5~6，干燥得到多层Ti3C2MXene粉末；（2）惰性气体保护下，将多层Ti3C2MXene超声分散至去离子水中，用氨水调整溶液pH为9，转至高压釜进行水热反应之后，用220 nm滤膜过滤，通过透析得到MXene量子点；（3）配置浓度为15~25 mg
·
mL -1的MXene量子点溶液，并添加氯铂酸和熔融盐，得到混合溶液，通过搅拌，冷冻干燥得到固体粉末；（4）在惰性气体保护下，将固体粉末在400~800 ℃温度条件下煅烧1~5 h，酸洗，水洗，干燥，最终得到新型单原子铂催化剂。2.根据权利要求1所述的基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用，其特征在于，所述步骤（1）中，Ti3AlC2粉末为0.5 g；搅拌条件为室温下24 h；多次离心洗涤，离心条件为3500 rpm 10 min；用去离子水洗涤分散液pH至5~6，干燥条件为80 ℃下12 h。3.根据权利要求1所述的基于MXene量子点的单原子铂催化剂的制备及应用，其特征在于，所述步骤（2）中，去离子水为20 ml，超声1 h；水热处理的条件为100
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C下6 h；在去离子水中透析48 h。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚莉，成永华，褚克，李晓甜，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：