一种负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电解水制氢技术领域，具体涉及一种负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电解水制氢
，具体涉及一种负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]尽管电解水是一种生产高纯度氢气的有效方法，但其体系化与工业化的过程也存在诸多限制
。
由于商用电解槽通常在
1.8
～
2.0V
的电池电压下运行，远高于其理论最小值
(1.23V)
，因此电化学水分解生产氢气的关键问题是降低过电位
。
基于此，采用电催化剂以降低水电解过电势是解决这一问题的关键措施，该方法能在降低能量损耗的同时提高水电解过程的能量利用效率
。
[0003]目前用于阴极和阳极的基准电催化剂多为贵金属铂与钌的氧化物，虽然贵金属基催化剂具有优异的性能，但其固有的稀缺性与高成本严重阻碍了其大规模应用
。
因此，设计并开发具有低成本
、
高效率的工业化电解水催化剂，有望实现电解水制氢技术在能源转化领域的一大进步
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂，其特征在于，所述双金属单原子均匀负载在所述氮掺杂碳材料上，所述双金属为钒和铁
。2.
根据权利要求1所述的负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂，其特征在于，所述催化剂中钒元素的质量含量为
0.2
～
0.4
％，铁元素的质量含量为
0.5
～
1.5
％
。3.
根据权利要求1或2所述的负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
将硝酸锌和铁盐溶于甲醇或水中，得到第一溶液；将2‑
甲基咪唑溶于甲醇或水中，得到第二溶液；将钒盐溶于甲醇或水中，得到第三溶液；
(2)
将所述步骤
(1)
得到的第一溶液和第二溶液混合后静置处理，然后加入第三溶液，依次进行搅拌处理和离心处理，收集得到沉淀物；
(3)
将所述步骤
(2)
得到的沉淀物洗涤
、
干燥，得到前驱体；
(4)
将所述步骤
(3)
得到的前驱体进行煅烧处理，得到催化剂
。4.
根据权利要求3所述的负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤
(1)
中，所述铁盐为硝酸铁，所述钒盐为乙酰丙酮氧钒
。5.
根据权利要求4所述的负载双金属的氮掺杂碳材料催化剂的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林雨青，孟宪斌，赵志强，王魁，李凯，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：