一种铂单原子催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种铂单原子催化剂，结构为Pt

【技术实现步骤摘要】
一种铂单原子催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种铂单原子催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]氢气在化工生产中起着重要作用，同时也是化石燃料的环保替代品，制备高效、低成本、高稳定性的催化剂是氢能研究的重要课题。电解水制氢具有高效、无污染等特点，被广泛用于氢能的开发研究，其中阳极析氧反应的四电子转移途径，是阻碍电解水制氢效率提高的困难所在，因此大量的OER催化剂被设计来降低过电位，加速反应动力学，以带来更高的能量转换效率。目前，电解水性能最好的催化剂是贵金属RuO2和Pt，但由于贵金属在碱性溶液中的催化活性一般较金属Ni低，又因其价格昂贵且稀少，不适合大规模应用，因此非贵金属，尤其是过渡金属成为析氢催化剂研究的热点。近年来，研究人员发现催化剂中的缺陷结构通过改变反应过程中的电荷分布和增加原子排布的无序性等方式，在电催化反应中起着至关重要的作用，但多数催化剂的稳定性仍有待提升。随着纳米技术的发展和研究发现催化剂表面的不饱和配位原子通常是催化的活性位点，当纳米晶尺寸降低到团簇或者单原子时，其能级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂单原子催化剂，其特征在于，结构为Pt
‑
Ni
x
Fe1‑
x
(OH)2/CNTs纳米片，其中x取值为1/5
‑
1/2；所述铂单原子催化剂由如下制备工艺制备得到：步骤S1，将经过氧化处理的碳纳米管溶解在去除氧气的去离子水中；步骤S2，将适量六亚甲基四胺、氟化铵、六水合氯化镍和四水合氯化亚铁溶解于步骤S1的溶液中，其中六水合氯化镍和四水合氯化亚铁中Ni与Fe的摩尔比为1
‑
4:1；步骤S3，将步骤S2的混合溶液在密封的反应釜中反应，得到Ni
x
Fe1‑
x
(OH)2/CNTs催化剂；步骤S4，将适量的H2PtCl6·
6H2O加入步骤S3的Ni
x
Fe1‑
x
(OH)2/CNTs催化剂中，在室温下氧化得到铂单原子催化剂Pt
‑
Ni
x
Fe1‑
x
(OH)2/CNTs；其中Pt和Fe的摩尔比为1:1
‑
4。2.根据权利要求1所述的铂单原子催化剂，其特征在于，步骤S1中，碳纳米管的量为1ml去离子水中溶解0.2
‑
1mg碳纳米管。3.根据权利要求1所述的铂单原子催化剂，其特征在于，步骤S3中，反应温度为120
‑
160℃，时间为6
‑
8h。4.根据权利要求1所述的铂单原子催化剂，其特征在于，步骤S4中，氧化时间为12
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马炜，王丽明，胡婷婷，周震，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：