一种高载量单分散的碳基贵金属催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高载量单分散的碳基贵金属催化剂的制备方法，属于单原子催化剂领域，包括如下步骤：步骤1：在氮气氛围下，将贵金属氯化盐溶解在苯甲腈溶剂中，然后加入H<subgt;2</subgt;TNPP，反应后得到分子前体MTNPP固体；步骤2：将单层石墨烯分散在有机溶剂中，滴加MTNPP溶液反应后洗涤干燥，得到MTNPP/石墨烯杂化物。步骤3：在惰性气体保护下，将MTNPP/石墨烯杂化物置于管式炉中，依次进行低温加热和高温处理，得到所述贵金属催化剂。该方法制备的贵金属单原子催化剂的金属载量可以通过改变卟啉分子的浓度实现精确调控，并且二维结构特点可以使催化位点充分暴露，提高催化本征活性。该方法具有良好的普适性，可用于合成Pd、Pt、Rh等多种贵金属催化剂材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单原子催化剂(single atom catalysts,sacs)的制备领域，具体涉及一种高载量贵金属单原子催化剂的制备方法。

技术介绍

1、贵金属(包括pt、pd、ru和rh)催化剂是非均相催化剂家族中非常重要的一员，被广泛应用于能量储存和能源转化领域。这些能量转换技术的核心是一些电化学反应，包括电催化氧还原反应、析氢反应、析氧反应、二氧化碳还原以及小分子的电氧化反应。然而，贵金属的资源有限，价格昂贵，催化剂易中毒等问题限制了其大规模应用。近年来，贵金属单原子催化剂减少了贵金属消耗，最大限度地提高了原子利用率，此外，它为使用先进的表征技术从分子水平深入研究纳米材料的结构和性能之间的关系提供了机会。目前，碳负载的贵金属催化剂因其高导电率、良好稳定性和较大比表面积等优势具备广阔的应用前景和研究价值。

2、通常在原子水平上有两种普遍有效的策略来提高贵金属催化剂的性能：(1)通过调控催化剂表面的精细结构来提高活性位点的数量；(2)通过调控催化剂表面化学环境来增强每个位点的本征活性。近年来，第一种策略得到科研工作者的广泛关注，很大程度取本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高载量单分散的碳基贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的贵金属氯化盐为PdCl2、PtCl2或RhCl3。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的贵金属氯化盐与H2TNPP的物质的量比例为2:1~4:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的反应温度为180~200℃，反应时间为6-12h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的纯化为使用硅胶柱色谱依次进行提纯和重结晶。

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【技术特征摘要】

1.一种高载量单分散的碳基贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的贵金属氯化盐为pdcl2、ptcl2或rhcl3。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的贵金属氯化盐与h2tnpp的物质的量比例为2:1~4:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的反应温度为180~200℃，反应时间为6-12h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的纯化为使用硅胶柱色谱依次进行提纯和重结晶。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的有机溶剂为四氢呋喃或三氯甲烷；所述mtnpp溶液的溶剂为四氢呋喃或三氯甲烷。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘文苹，逯彩彩，
申请(专利权)人：北京师范大学珠海校区，
类型：发明
国别省市：