晶界富集贵金属的碳化物催化材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41533223 阅读:29 留言:0更新日期:2024-06-03 23:10
本发明专利技术公开的晶界富集贵金属的碳化物催化材料及其制备方法和应用,属于电催化分解水催化材料技术领域,材料包括碳纸基底以及均匀负载在其表面的过渡金属碳化物‑贵金属复合纳米颗粒,过渡金属碳化物‑贵金属复合纳米颗粒由过渡金属碳化物纳米颗粒和富集在过渡金属碳化物纳米颗粒晶界处的贵金属构成,贵金属所占的原子百分比为过渡金属的2%~5%。通过将混合有贵金属氯化物溶液和过渡金属氯化物溶液的前驱体溶液滴加至碳纸基底表面,50~60℃下烘干后,对表面进行碳热冲击反应制得。本发明专利技术的碳化物催化材料具有低成本、高稳定性、抗腐蚀性、催化性能优异的优势,可应用于电催化分解水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化分解水催化材料,具体涉及晶界富集贵金属的碳化物催化材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着工业化的发展和化石能源的快速消耗,在保护环境的同时大力发展新型可持续能源是当前能源科学领域的重要研究方向。氢能具有极高的质量能量密度和高效的热转换效率等优势,是二十一世纪最具潜力的清洁能源之一。然而,与煤、油、天然气、核能、太阳能等一次能源不同,氢能作为一种二次能源在自然界中并不能大量自然存在。目前,工业所用的氢气大部分通过重整甲烷蒸汽,煤的气化,以及电解水制氢获得;其中,超过95%的氢气是通过重整甲烷蒸汽和煤的气化方法制备,仅有4%的氢气是通过电解水的方法所制备的。由此可见,当前的制氢方法仍然依赖于化石燃料,并不能从根源解决由于环境污染和二氧化碳的排放导致的温室效应。电催化分解水制氢以实现氢气的绿色生产,在应对环境问题和推动可持续发展等方面具有重要意义,然而在实际使用该技术时却受到高成本的限制。由于电解水反应中阴极氢析出反应(her)对铂基材料以及阳极氧析出反应(oer)对氧化铱、氧化钌的高度依赖,而铂、铱、钌等贵金属的自然储量稀少、价格昂贵本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.晶界富集贵金属的碳化物催化材料,其特征在于,包括碳纸基底以及均匀负载在其表面的过渡金属碳化物-贵金属复合纳米颗粒;所述过渡金属碳化物-贵金属复合纳米颗粒由过渡金属碳化物纳米颗粒和富集在过渡金属碳化物纳米颗粒晶界处的贵金属构成,其中,贵金属所占的原子百分比为过渡金属的2%~5%。

2.根据权利要求1所述晶界富集贵金属的碳化物催化材料,其特征在于,所述过渡金属碳化物纳米颗粒在碳纸基底表面原位生成,贵金属与过渡金属碳化物纳米颗粒形成异质结构。

3.根据权利要求1所述晶界富集贵金属的碳化物催化材料,其特征在于,所述过渡金属碳化物纳米颗粒为碳化钒纳米颗粒,碳化钼纳米颗粒...

【技术特征摘要】

1.晶界富集贵金属的碳化物催化材料,其特征在于,包括碳纸基底以及均匀负载在其表面的过渡金属碳化物-贵金属复合纳米颗粒;所述过渡金属碳化物-贵金属复合纳米颗粒由过渡金属碳化物纳米颗粒和富集在过渡金属碳化物纳米颗粒晶界处的贵金属构成,其中,贵金属所占的原子百分比为过渡金属的2%~5%。

2.根据权利要求1所述晶界富集贵金属的碳化物催化材料,其特征在于,所述过渡金属碳化物纳米颗粒在碳纸基底表面原位生成,贵金属与过渡金属碳化物纳米颗粒形成异质结构。

3.根据权利要求1所述晶界富集贵金属的碳化物催化材料,其特征在于,所述过渡金属碳化物纳米颗粒为碳化钒纳米颗粒,碳化钼纳米颗粒,或由碳化钒和碳化钼均匀复合而成的纳米颗粒。

4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:邬春阳杜新川吴开拓张敬珍闫裔超
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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