一种用于电解乙醇耦合制氢的复合型金基阳极催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电解乙醇耦合制氢的复合型金基阳极电催化剂及其制备方法，以金纳米颗粒为种子，通过与Ni源化合合成AuNi<subgt;x</subgt;双金属纳米颗粒，再通过水热法以合金Ni为原料制备Ni基金属有机框架化合物包覆的复合型Au基催化剂。所述制备方法简单易重复，得益于Ni‑MOF壳层包覆对纳米颗粒团聚的抑制，以及Au、Ni、Ni‑MOF之间的协同作用，金基催化剂的活性和稳定性得到了提升，实现了催化剂作为阳极材料在电解乙醇耦合制氢电解槽的高效稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料制备，涉及一种用于电解乙醇耦合制氢的复合型金基阳极催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、氢气以排放无污染和能量密度高的特点被认为是最有可能替代传统的化石燃料的清洁能源。如果能够高效并且低成本的生产大量的氢气能源，氢气将可以成为清洁能源的主力。目前通过电解水制氢是生产绿氢的主要途径，在电解水过程中阴极生成氢气、阳极生成氧气，但由于阳极氧气析出的理论氧化电位相对较高(1.23v vs rhe)并且动力学缓慢，因此影响了电解水的效率。同时，电解水过程产生的大量氢气会交叉渗透到阳极腔室，从而存在氢氧混合引发安全问题的隐患。

2、电解耦合制氢可以将电解水中阳极的氧气析出反应替代为其他更容易发生的反应，比如小分子有机物的氧化反应、废水的氧化处理等。本文选择乙醇作为小分子有机物，是因为乙醇原料价格低廉并且来源广泛，可以轻易的用废弃生物质制备大量的乙醇，且乙醇氧化产生的乙酸产物也具有高的市场价值和大的市场需求。然而，在该技术路线中，阳极乙醇电氧化制乙酸的电催化剂存在稳定性差的问题成为整个电催化反应的瓶颈。通过合成高活性、高选择性和高稳定性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电解乙醇耦合制氢的复合型金基阳极催化剂及其制备方法，所制备的催化剂适用于电解乙醇耦合制氢电解池，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的金属盐1为四氯金酸水合物HAuCl4·xH2O；取用量为20mg～1000mg。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1所用的有机溶剂为乙醇，100mg金属盐对应乙醇取用量为1mL。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中有机溶剂为油胺、1,2,3,4-四氢化萘。取用量均为5ml，溶液1取用量为200μL。</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种用于电解乙醇耦合制氢的复合型金基阳极催化剂及其制备方法，所制备的催化剂适用于电解乙醇耦合制氢电解池，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中的金属盐1为四氯金酸水合物haucl4·xh2o；取用量为20mg～1000mg。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1所用的有机溶剂为乙醇，100mg金属盐对应乙醇取用量为1ml。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中有机溶剂为油胺、1,2,3,4-四氢化萘。取用量均为5ml，溶液1取用量为200μl。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中还原剂为叔丁基胺硼烷络合物，取用量为20mg。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中加热温度为30℃，时间为60min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中有机溶剂2为十八烯，取用量为1ml。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中的金属盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱威，王钰鑫，庄仲滨，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：