一种竹制微胶囊铂碳催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种竹制微胶囊铂碳催化剂及其制备方法,包括竹片的机械加工，竹材纤维和薄壁细胞的初步分离，以及化学处理和干燥，之后进行高温碳化，得到微胶囊碳载体材料,再利用紫外光还原法在碳化竹材薄壁细胞表面掺杂负载纳米颗粒并干燥,最终得到了平均粒径为3nm且高度分散的析氢微胶囊铂碳催化剂。本发明专利技术的催化剂具有绿色可降解、质量轻、成本低、制备工艺简单、原料易于获取等优点，并具有超高的电化学稳定性和优异的析氢性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种竹制微胶囊铂碳催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、氢作为一种可再生、零排放、高能量密度的能替代现有石油、煤等燃料能源，现己备受各国关注。为了推动氢能的广泛应用，需要积极开发和利用各种生产氢气的方法，其中包括蒸汽重整、气体热解、电解水以及煤气阳离子等。在这些方法中，电解水作为一种环保、经济、可持续的选择，能够实现高纯度和大规模的氢气生产。

2、传统用于水电解反应的基准电催化剂，如商业铂碳催化剂，面临着高成本和有限资源的挑战，限制了其实际应用。商业铂碳催化剂的高成本主要来自铂的稀缺性及昂贵的制备材料。相比之下，生物质碳催化剂作为铂碳催化剂的替代材料具有诸多优点。首先，生物质碳源丰富、可再生，制备成本较低，有效降低了催化剂制备成本。其次，生物质碳本身具有多孔结构和活性位点，提供了良好的催化活性和稳定性，有利于改善催化剂性能。此外，生物质碳的制备过程环保绿色，减少了环境负担。因此，微胶囊铂碳催化剂作为铂碳催化剂的替代材料，为高效、可再生、环保的制氢方法提供了重要的选择和发展方向。

3、近年来，生物质碳基电催化剂以其低成本、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）干燥方法包括真空干燥、冷冻干燥、CO2超临界干燥，真空干燥的环境为真空度为0.1μpa~120pa，温度为-65 ˚C~-45 ˚C。

3.根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）进行氮的掺杂，掺杂的氮源包括双氰胺、三聚氰胺、氨水物质。

4.根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的高温碳化处理方法包括热解法、水热法，碳化温度为6...

【技术特征摘要】

1.一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）干燥方法包括真空干燥、冷冻干燥、co2超临界干燥，真空干燥的环境为真空度为0.1μpa~120pa，温度为-65 ˚c~-45 ˚c。

3.根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）进行氮的掺杂，掺杂的氮源包括双氰胺、三聚氰胺、氨水物质。

4.根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的高温碳化处理方法包括热解法、水热法，碳化温度为600～1100℃，惰性气体为n2、ar或nh4。

5.根据权利要求1所述一种竹制微胶囊铂碳催化剂的制备方法，其特征在于：所述碱性溶液可以是含有氢氧化钠、氢氧化钾、过氧化氢或亚氯酸钠的溶液，竹基材料置入3～6wt%的碱性溶液中按质量比1:50混合，在60℃～150℃温度下搅拌2h～72h。

6.根据权利要求1所述一种竹制微胶囊...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢芸，张恩浩，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：