一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及碳基催化剂制备领域，公开一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，包括取石墨烯片、氮化硼纳米片均匀混合，在氮气气氛下加热反应后，待降温后转移至马弗炉加热反应得到BCN，再配制BCN溶液A；将氧化石墨烯GO悬浮液与溶液A充分混合，经过超声处理获得黑色的均匀分散溶液，再加入铂盐混合，超声后得到溶液C；将溶液C置于高温高压反应釜中反应得到水凝胶，对水凝胶清洗后，进行真空冷冻干燥得到硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂。本发明专利技术制备方法，合成方法简单，易于操作，制备三维结构材料，增加碳材料缺陷使其活性位点增加，实现对其电催化氧还原性能的增强，提高贵金属的利用率，实现材料的实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳基催化剂制备，具体是一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法。

技术介绍

1、碳基催化剂是由碳元素及其化合物构成的材料，因其制备方法简便，结构灵活多样，被广泛应用于催化、能源转换等领域。在碳基材料家族中，石墨烯由于具有高导电性和高比表面积，能够提供大量活性位点，促进催化反应的进行，使得其在燃料电池、电解水和超级电容器等领域展现出巨大的应用潜力。

2、氢燃料电池作为一种清洁高效的能源技术，在实现全球能源结构转型、应对气候变化和推动可持续发展方面具有重要的潜力和优势。而氧还原反应(orr)作为燃料电池中关键的阴极反应，由于涉及复杂的多电子传递过程和氧分子键的断裂，反应动力学缓慢且能量势垒高，使得提升燃料电池性能面临巨大挑战。开发高效、稳定的orr催化剂对于提高燃料电池效率具有重要意义，从而推动清洁能源的广泛应用和可持续发展。

3、然而，石墨烯的催化活性不高且稳定性较差。前者归因于石墨烯基面光滑、碳载体易腐蚀或者堆叠造成活性位点大量减少，后者归因于长时间催化反应中可能会发生失活现象，原因包括金属负载的颗粒团聚造成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1中100mg石墨烯片与100mg氮化硼纳米片均匀混合后，在氮气气氛下加热至800-900℃，反应2h后，待降到室温转移至马弗炉加热至400-500℃，反应6h，得到BCN。

3.根据权利要求1所述的一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1中BCN溶液A为BCN与混合液按比例配置，充分混合分散，所得BCN溶液A浓度为2mg/ml，其中混合液为超纯...

【技术特征摘要】

1.一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述s1中100mg石墨烯片与100mg氮化硼纳米片均匀混合后，在氮气气氛下加热至800-900℃，反应2h后，待降到室温转移至马弗炉加热至400-500℃，反应6h，得到bcn。

3.根据权利要求1所述的一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述s1中bcn溶液a为bcn与混合液按比例配置，充分混合分散，所得bcn溶液a浓度为2mg/ml，其中混合液为超纯水与乙二醇按体积1：1的比例配制。

4.根据权利要求3所述的一种硼氮掺杂石墨烯的三维结构负载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述s2中将5ml氧化石墨烯go悬浮液与5ml溶液a充分混合，超声处理1h后获得黑色的均匀分散溶液，再加入铂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝洁，刘庆华，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：