一种多孔碳负载的TiN-Pt水分解制氢电催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔碳负载的TiN‑Pt高效电催化水分解制氢催化剂及其制备方法。该方法包括：以金属有机框架材料(MOFs)为前驱体,通过高温煅烧得到多孔碳负载的TiN载体，再通过阳离子表面活性剂的吸附作用将阴离子型Pt盐吸附到TiN表面，进一步焙烧后得到目标催化剂。该方法原料廉价易得，并可大规模制备，TiN与Pt之间的相互作用修饰了Pt的电子结构，最终该催化剂展现出高效的电催化水分解制氢性能。在Pt含量仅为1.23％的情况下，电流密度10mA cm

【技术实现步骤摘要】
一种多孔碳负载的TiN-Pt水分解制氢电催化剂及其制备方法
本专利技术属于纳米
和电催化领域，具体涉及一种多孔碳负载的TiN-Pt催化剂的制备方法及其在电催化产氢领域的应用。
技术介绍
近年来，全球能源需求不断增长，导致化石燃料日渐枯竭、地球环境不断恶化，促使人们迫切地开发风能、地热能和太阳能等绿色可再生能源。然而，这些可持续能源的供应通常是间歇性的，对地域、季节和天气状况的依赖性较大，供需之间存在时间和空间上的差距。因此，为了实现可再生能源的利用，亟需发展能源转换和存储技术，例如能够将太阳和风能产生的电能转换为氢燃料的水分解及可充电金属空气电池等技术，它们具有能量密度高，低成本，环境友好及安全性高等特点，且可逆燃料电池(RFC)也可以通过电化学过程生产氢燃料。然而由于受到电化学反应条件的控制，析氢反应(HER)和析氧反应(OER)缓慢的动力学严重阻碍了能量转换和存储系统的发展。为了解决以上问题，我们必须选择合适的催化剂来提高能量转换效率。目前，贵金属催化剂仍然是HER和OER的最有效催化剂，其中Pt是性能最优异的HER催化剂，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔碳负载的TiN-Pt电催化水分解制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将Ti基MOFs在高温下焙烧即可得到多孔碳负载的TiN基底，随后将其均匀分散到溶剂中，加入阳离子表面活性剂和可溶性Pt盐，搅拌后离心、洗涤、干燥便可得到多孔碳负载的TiN-Pt前驱体；/n(2)将步骤(1)合成的前驱体在惰性气氛下煅烧即可得到高效的多孔碳负载的TiN-Pt电催化产氢催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔碳负载的TiN-Pt电催化水分解制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将Ti基MOFs在高温下焙烧即可得到多孔碳负载的TiN基底，随后将其均匀分散到溶剂中，加入阳离子表面活性剂和可溶性Pt盐，搅拌后离心、洗涤、干燥便可得到多孔碳负载的TiN-Pt前驱体；
(2)将步骤(1)合成的前驱体在惰性气氛下煅烧即可得到高效的多孔碳负载的TiN-Pt电催化产氢催化剂。


2.根据权利要求1所述的多孔碳负载的TiN-Pt高效电催化产氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的Ti基MOFs为微米级别的颗粒，颗粒尺寸为1-10μm，煅烧温度为800-1100℃。


3.根据权利要求1所述的多孔碳负载的TiN-Pt高效电催化产氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的TiN基底为微米级别的颗粒，颗粒尺寸为1-10μm，所用的表面活性剂为阳离子表面活性剂。


4.根据权利要求1所述的TiN-Pt高效电催化产氢催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所用的可溶性P...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗景山，赵佳，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12