一种自支撑核壳结构催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种自支撑核壳结构催化剂及其制备方法和应用，属于电催化材料制备技术领域。本发明专利技术解决了现有尿素氧化催化剂活性及稳定性较差的问题。本发明专利技术通过在自支撑基底上原位生长的硫化镍为核，并采用硫化物完全将硫化镍包裹住，二者形成的异质结提升了壳层材料的费米能级，提高了催化活性；且界面处的内建电场提供了一个较高的电子势垒，阻止了电子进入核部分，对硫化镍进行了保护，在电化学反应中结构不会被破坏，保证催化剂可以长时间工作，实现了催化剂高活性与高稳定性的统一，使得该催化剂尿素氧化催化活性高，稳定性优异，在10mA cm

【技术实现步骤摘要】
一种自支撑核壳结构催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种自支撑核壳结构催化剂及其制备方法和应用，属于电催化材料制备


技术介绍

[0002]化石燃料给人类带来了科技文明，但是它们同样也带来了环境污染与温室效应。目前人类对于化石燃料的使用还在每日剧增，开发新型清洁能源的紧迫性不言而喻。传统的一次型化石性燃料(煤、石油、天然气等)至今仍作为世界范围内主要应用能源，尤其在发展中国家具有极高的能源比例。其所带来的高使用成本、低能量效率、高污染性问题，作为能源制约瓶颈，极大程度限制了各产业化发展，并对全球经济产生不可避免的影响。
[0003]尿素氧化反应既是直接尿素燃料电池的阳极反应，也是尿素电解的正极反应，前者可以直接将尿素作为燃料电池的燃料来源，后者则提供了一种电解制氢的办法，这两者都属于新型能源技术，而尿素氧化反应是决定二者性能的关键。贵金属催化剂通常被当作尿素氧化的基准，但是随着近些年的发展，非贵金属催化剂脱颖而出，相对更低的成本却能媲美甚至超过贵金属催化剂的性能。但是提升的性能仍然难以满足当前的需求，限制催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自支撑核壳结构催化剂，其特征在于，该催化剂以泡沫镍为基底，在基底表面附着有纳米线状核壳结构颗粒，所述的核壳结构以硫化镍作为核材料，以硫化钼、硫化钨、硫化硒、硫化铜或硫化锰中一种或两种以上材料作为壳材料。2.根据权利要求1所述的一种自支撑核壳结构催化剂，其特征在于，所述的壳材料厚度在5
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50nm。3.如权利要求1所述的一种自支撑核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将经过裁剪后的泡沫镍放入清洗剂中超声分散处理30
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60min，取出后竖直放入聚四氟乙烯内衬中，加入没过泡沫镍顶端的超纯水，并保持溶液达到聚四氟乙烯内衬总容积的60％
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80％；步骤2，加入硫化剂和壳层材料前驱体，超声分散处理10
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30min直至固体粉末完全溶解，密封聚四氟乙烯内衬，转移至恒温烘箱中，加热反应，得到泡沫镍基底产物，使用超纯水清洗3
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5遍，空气中晾干，得到自支撑核壳结构催化剂。4.根据权利要求3所述的一种自支撑核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟东，李群，刘远鹏，董运发，杨春晖，韩杰才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学重庆研究院，
类型：发明
国别省市：