【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种pem电解水的非贵金属阴极析氢催化剂及其应用,属于电化学催化剂制备。
技术介绍
1、氢气具有比较高的能量密度,并且,氢气燃烧后的产物对环境无污染,因此,氢气被认为是最具潜力的清洁能源载体。绿氢是指通过可再生能源发电,再通过电解水获取氢气。电解水制氢是指在直流电的作用下,通过电化学过程将水分子分解为氢气和氧气,分别在阴、阳极析出。电解水制氢现阶段主要有三种技术路线,即碱性(awe)电解水制氢、质子交换膜(pem)电解水制氢以及固体氧化物(soec)电解水制氢。其中,质子膜电解水制氢系统比碱性电解水制氢系统效率更高,产生的氢气更纯,比固体氧化物电解水制氢系统技术更成熟,是目前电解水制氢
研发的重点。
2、膜电极组件是质子交换膜电解水制氢系统的核心部件,主要由位于最中间的质子交换膜,位于质子交换膜两侧与质子交换膜紧密接触的阴、阳催化层,以及,位于催化层外侧的气体扩散层组成,其中,阴、阳催化层分别装载有阴极催化剂和阳极催化剂。在电解水制氢装置工作时,水在阳极催化剂的催化下产生并释放氧气,在阴极催化剂的催化下产
...【技术保护点】
1.一种制备阴极析氢催化剂的方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳材料前驱体溶液的制备包括:将碳基材料、掺杂化合物和溶剂A混合后,于300~600 r/min、10~30℃下超声搅拌0.5~6 h,得到混合物原液A;将混合物原液A以5~20℃·min-1的速度升温至60~180℃后,在60~180℃下反应6~36 h,得到碳材料前驱体溶液;
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述掺杂多孔碳材料或多孔碳材料的制备包括:将碳材料前驱体溶液于20~50℃下超声处理10~120 min后,边于30
...【技术特征摘要】
1.一种制备阴极析氢催化剂的方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳材料前驱体溶液的制备包括:将碳基材料、掺杂化合物和溶剂a混合后,于300~600 r/min、10~30℃下超声搅拌0.5~6 h,得到混合物原液a;将混合物原液a以5~20℃·min-1的速度升温至60~180℃后,在60~180℃下反应6~36 h,得到碳材料前驱体溶液;
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述掺杂多孔碳材料或多孔碳材料的制备包括:将碳材料前驱体溶液于20~50℃下超声处理10~120 min后,边于300~600 r/min下搅拌边加入软模板剂,得到混合物原液b;将混合物原液b于200~800 r/min、20~50℃下搅拌10~60 min,得到混合物原液c;将混合物原液c于20~50℃下超声处理10~120 min后,边于300~600 r/min下搅拌边加入硬模板剂,得到混合物原液d;将混合物原液d于20~50℃下超声处理10~120 min后,于60~100℃下干燥6~24 h,得到干燥产物;在保护气的保护下,将干燥产物于600~1300℃下高温碳化10~60 min后,冷却至10~30℃,得到碳化产物;将碳化产物与酸性溶液混合后,先于200~800 r/min、30~60℃下搅拌20~120 min,然后过滤,弃去滤液,得到反应产物a;将反应产物a洗涤后,于60~100℃下干燥2~12 h,得到掺杂多孔碳材料或多孔碳材料。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述镍钼杂多酸@掺杂多孔碳材料或镍钼杂多酸@多孔碳材料的制备的制备包括:将镍盐、钼盐和溶剂b混合后,于200~1200 r/min、60~90℃下搅拌30~150 min,并边搅拌边加入过硫酸铵,得到混合物原液e;在混合物原液e中加入掺杂多孔碳材料或多孔碳材料后,先于200~1200 r/m...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈明忠,胡小夫,王昕,李诗玉,白建明,单小勇,
申请(专利权)人:华电重工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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