一种高活性、高稳定性的铂基催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于电化学技术领域，尤其公开了一种高活性、高稳定性的铂基催化剂及其制备方法与应用。该铂基催化剂包括铂、铂合金和非金属原子掺杂的碳，铂和铂合金形成异质结构并负载于碳上，碳部分包覆铂和铂合金。制备时将聚苯胺溶解于溶剂后，加入铂前驱体、过渡金属前驱体和络合粘结剂，混合，干燥，得固体混合物；将固体混合物在还原气氛下进行梯度烧结，得铂基催化剂。制得的铂基催化剂具有碳部分包覆结构，部分包覆的碳可有效地稳定表面铂基活性颗粒，避免长期析氢过程中相邻的铂基活性颗粒之间发生团聚，有利于催化剂的稳定性；相对于完全被碳包覆的铂基颗粒，具有更多的活性位点暴露，具有更高的催化活性。具有更高的催化活性。具有更高的催化活性。

【技术实现步骤摘要】
一种高活性、高稳定性的铂基催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电化学
，尤其涉及一种高活性、高稳定性的铂基催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着化石能源的过渡开采和利用，环境污染日益严重，急需寻找可替代化石能源的清洁能源。氢能，作为零碳、零污染、高能量密度的二次新能源，被认为最理想的新能源之一。水电解制氢被认为可持续、绿色、环保的制氢方式之一。然而，水电解制氢依然面临着贵重金属铂催化剂高成本的困境。一方面，铂储量稀少导致自身价格昂贵；另一方面，尽管铂表现出非常优异的催化活性，但是长期水电解过程中铂溶解及相邻铂颗粒团聚，导致寿命缩短、活性降低，严重增加了制氢成本。
[0003]为了解决上述面临的实际应用高成本问题，前期研究工作表明，一方面完全采用价格低廉潜在的过渡金属催化剂，另一方面通过核
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壳结构完全包裹铂颗粒避免直接与电解液接触发生溶解，典型的有碳包覆铂的核壳结构催化剂。然而，前者尽管催化剂成本大大降低了，但是催化活性仍然低于铂催化剂，导致较低的制氢效率。后者保护了铂催化剂，而却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂基催化剂，其特征在于，所述铂基催化剂包括铂、铂合金和非金属原子掺杂的碳，所述铂和所述铂合金形成异质结构并负载于所述碳上，所述碳部分包覆所述铂和所述铂合金。2.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述铂合金包括铂与铁、钴、钒、锰、镍中的至少一种形成的合金；所述非金属原子包括氮、硫、磷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述铂基催化剂，按质量百分比计包括：铂1
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10％、铂合金1
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10％和碳80
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98％。4.一种铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1至3任意一项所述的铂基催化剂，包括以下步骤：(1)将聚苯胺溶解于溶剂后，加入铂前驱体、过渡金属前驱体和络合粘结剂，混合，干燥，得固体混合物；(2)将所述固体混合物在还原气氛下进行梯度烧结，得所述铂基催化剂。5.根据权利要求4所述的铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述铂前驱体包括氯化铂和/或乙酰丙酮铂；所述过渡金属前驱体选自氯化铁、氯化钴、氯化钒、氯化镍、氯化锰，乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮钒、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮锰中的至少一种。6.根据权利要求4所述的铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述络合粘结剂选自植酸、聚丙烯酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成飞，黄福志，李琪，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：