一种复合型阴极析氢催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种复合型阴极析氢催化剂的制备方法及应用，包括：将硝酸锌，2‑甲基咪唑，甲醇以及不同的过渡金属盐混合超声静置24h，醇洗、离心分离、烘箱干燥后制备得到金属有机前驱体‑沸石咪唑骨架（M‑ZIF‑8）；将M‑ZIF‑8与盐模板均匀混合，在惰性气氛下高温熔融热解，将得到的产物进行酸洗、去离子水洗涤并离心分离后进行冷冻干燥，制备得到二维过渡金属‑氮‑碳单原子载体材料（M‑N‑C）；将钌源与M‑N‑C在水溶液中进行搅拌、吸附，将混合均匀后的溶液冷冻、干燥后，在氢‑氩混合气氛中进行高温热处理，得到钌团簇均匀负载二维过渡金属‑氮‑碳复合型催化剂材料。利用该方法制备的催化剂减少了贵金属的用量，降低了催化剂的成本，具有极好的HER活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料合成及电催化，具体涉及到一种复合型阴极析氢催化剂的制备方法及应用。

技术介绍

1、氢气，作为一种重要的清洁能源载体和应用广泛的工业原料，在推动能源转型和工业脱碳方面扮演着非常重要作用，也是支撑可再生能源大规模发展的重要媒介。因此，大力发展可再生能源耦合的电解水制绿氢技术，并提升绿氢在氢能供应端的比例，是实现能源绿色转型和我国“双碳”目标的重要途径。阴离子交换膜水电解（aemwe）和质子交换膜水电解（pemwe）技术，以其快速的响应、紧凑的堆栈设计和高的效率，成为实现高效、规模化绿氢制取的关键技术，有望推动全球能源结构转型和绿色低碳进程。与高度依赖贵金属（如pt和irox）的pem电解水技术相比，aemwe技术，由于可以使用与传统碱性（alk）电解水技术相同且价格低廉的非贵金属催化剂，使其在未来的工业应用中更具竞争力。析氢反应（her）作为aemwe水分解制氢的重要组成部分，对绿色能源技术的发展至关重要。贵金属pt因具有最佳的氢吸附吉布斯自由能（δg*h）依然被认为是最有效的her催化剂。然而，传统的pt/c催化剂面临成本高昂以及碱性条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述的过渡金属盐包括铁、钴、镍、铜的硝酸盐和乙酰丙酮盐。

3.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述硝酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1：（2~4）。

4.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述过渡金属盐与硝酸锌的摩尔比为（0.1~0.3）：1。

5.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属有机前驱体-沸石咪唑骨架与盐模板的质量...

【技术特征摘要】

1.一种复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述的过渡金属盐包括铁、钴、镍、铜的硝酸盐和乙酰丙酮盐。

3.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述硝酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1：（2~4）。

4.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述过渡金属盐与硝酸锌的摩尔比为（0.1~0.3）：1。

5.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属有机前驱体-沸石咪唑骨架与盐模板的质量比为1：（10~30）。

6.如权利要求1所述的复合型阴极析氢催化剂的制备方法，其特征在于：在惰性气氛下，所述热解温度为800~1000℃，升温速度为2~...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，王学永，张步林，孙大军，张小明，张伟明，苏进，王越，
申请(专利权)人：南京大全中科氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：