一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极及其制备方法，首先通过氧化石墨烯膜高温石墨化为石墨烯泡棉，再通过溶剂热法初步在石墨烯泡棉上负载贵金属，最后通过高温热解，使负载在石墨烯泡棉上的贵金属形成纳米颗粒，得到负载贵金属纳米颗粒的石墨烯泡棉电极。本发明专利技术制得的负载贵金属纳米颗粒的石墨烯泡棉电极具有优异的催化性能，高导电性，高水析氢活性以及优异的循环稳定性。本申请的制备方法技术工艺简单易行，绿色环保，可规模化生产，在其他储能及能量转换器件中也广泛适用，具有广阔的应用前景。阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极及其制备方法


[0001]本专利技术电催化析氢涉及领域，具体涉及一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]氢气（H2）作为一种绿色、清洁能源，被广泛认为是传统化石燃料的有效替代品。氢气可以通过许多有效的策略制备，如化石燃料的精炼、甲烷重组和光催化水裂解等。其中，电解水被普遍认为是无碳排放且最有前景的制备H2的有效策略之一。 通常，电解水包括两个半反应，即阳极析氧反应（OER）和阴极析氢反应（HER），这两种反应都需要有效的电催化剂来降低能量消耗过程的过电位。随着电催化剂的快速发展，科研人员已成功开发出许多催化性能优异的电催化剂，显著提高了电解水制氢的效率。然而，传统的贵金属基酸性/碱性制氢催化剂的成本过高，稳定性相对不理想。因此开发在酸性/碱性介质中稳定存在、廉价易得、高催化活性的电极或催化剂十分必要。
[0003]公开号为CN106048640A专利技术公开了一种石墨表面原位石墨烯化负载Pt电催化析氢催化剂的制备方法，通过电解石墨块得到原位石墨烯化的石墨块后，利用循环伏安法电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）取氧化石墨烯膜在保护气氛围下加热至第一温度并保温，得到碳化膜；将碳化膜加热至第二温度并保温，得到石墨烯泡棉；2）将石墨烯泡棉浸泡在贵金属溶液中，通过溶剂热法制得到负载贵金属相的石墨烯泡棉；3）将负载贵金属相的石墨烯泡棉在保护气氛围下加热至第三温度保温，得到负载贵金属纳米颗粒的石墨烯泡棉电极。2.根据权利要求1所述一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，氧化石墨烯膜的碳氧比为1:2~4。3.根据权利要求1所述一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，第一温度为800~2000℃，保温时间为0.5~6 h，升温速率为1~20 ℃/min。4.根据权利要求1所述一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，第二温度为2000~3200℃，保温时间为0.5~6 h，升温速率为1~20 ℃/min。5.根据权利要求1所述一种基于石墨烯泡棉电解水析氢电极的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中，贵金属溶液包括氯铂酸溶液、氯金酸溶液、氯钯酸溶液、氯化铱溶液、三氯化钌溶液中的一种或任意几种的组合。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大平，赵明，晋慧慧，
申请(专利权)人：武汉理工大学三亚科教创新园，
类型：发明
国别省市：