含有金属粒子的碳纳米管、金属有机框架材料、电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电催化材料领域，公开了一种含有金属粒子的碳纳米管、金属有机框架材料、电极材料及其制备方法和应用，该碳纳米管中含有金属粒子，且含有的全部所述金属粒子中的95重量％以上负载在所述碳纳米管的顶端；所述金属粒子的平均粒径为1

【技术实现步骤摘要】
含有金属粒子的碳纳米管、金属有机框架材料、电极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电催化材料领域，具体地，涉及一种含有金属粒子的碳纳米管、一种负载有碳纳米管的金属有机框架材料、一种基于碳纳米管的电极材料、一种制备基于碳纳米管的电极材料的方法和由该方法制备得到的基于碳纳米管的电极材料、基于碳纳米管的电极材料在电解水装置中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，以氢能为燃料的燃料电池作为一种新型的能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置，唯一副产物是水，其发展对于改善环境和实现能源可持续有很重要的意义。
[0003]氢能作为一种清洁能源备受关注，它可以通过利用太阳能、风能等可再生能源转化而来的电能进行电解水制备。电解水装置通常包括两部分，阴极氢气的析出和阳极氧气的析出。
[0004]由于析氧反应和析氢反应动力学速率缓慢导致装置在工作过程中所需过电位高、效率低，严重制约了其发展和实际应用。采用电催化剂可以有效降低电催化反应能垒，加快反应速率，降低过电位，使电解水过程高效完成。
[0005]目前电催化领域中应用最多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有金属粒子的碳纳米管，其特征在于，该碳纳米管中含有金属粒子，且含有的全部所述金属粒子中的95重量％以上负载在所述碳纳米管的顶端；所述金属粒子的平均粒径为1-80nm，所述碳纳米管的长度为5-500nm。2.根据权利要求1所述的碳纳米管，其中，含有的全部所述金属粒子中的98重量％以上负载在所述碳纳米管的顶端；优选地，含有的全部所述金属粒子均负载在所述碳纳米管的顶端。3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管，其中，所述金属粒子选自钴、镍和锌中的至少一种。4.一种负载有碳纳米管的金属有机框架材料，其特征在于，该金属有机框架材料中含有金属有机框架和负载在所述金属有机框架表面的碳纳米管，所述碳纳米管为权利要求1-3中任意一项所述的含有金属粒子的碳纳米管。5.一种基于碳纳米管的电极材料，其特征在于，该电极材料中含有基体材料和负载在所述基体材料上的金属有机框架材料，所述金属有机框架材料为权利要求4所述的负载有碳纳米管的金属有机框架材料。6.根据权利要求5所述的电极材料，其中，所述基体材料为泡沫镍和/或泡沫铜。7.一种制备基于碳纳米管的电极材料的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将含有金属粒子源的溶液A与含有有机配体的溶液B进行第一混合，得到溶液I；(2)将所述溶液I与表面活性剂进行第二混合，得到溶液II；(3)在密闭条件下，将所述溶液II与基体材料进行接触反应，得到中间体I，所述接触反应的温度为50-200℃；(4)在还原性气氛存在下，将所述中间体I进行还原，得到所述电极材料；其中，在步骤(1)中，所述溶液A中的金属粒子源的浓度为5-20mg/ml，所述溶液B中的有机配体的浓度为1-10mg/ml；在步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏清华，李洪泊，刘海敏，来琳斐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：