一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备及性能研究制造技术

技术编号:46629419 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:27
本发明专利技术涉及电催化全解水领域一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备及性能研究。本发明专利技术目的是解决传统Pt基催化剂原子利用率低及高成本制约规模化应用的问题。本专利设计了一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备方法,研制了Pt3Mo‑FeP/CoP/MoO3@IF贵金属团簇掺杂的多金属磷化物材料。所采用的方法:以多酸铁钼六和硝酸钴为原料通过水热合成法后再进行磷化,最后通过光沉积法将Pt‑Co团簇锚定于磷化物基底,制备的一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物适用于碱性电解液和碱性海水中的全解水,且具有低析氢过电位和低析氧过电位以及高催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化全解水领域,特别涉及一种pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备。


技术介绍

1、电解水制氢作为实现“双碳”目标的核心技术之一,其催化效率与成本控制高度依赖于高性能催化材料的开发。传统pt基催化剂虽具有优异的电催化活性,但其原子利用率低及高昂成本严重制约了规模化应用。通过构建贵金属团簇可有效提高贵金属的利用率,突破单一材料的性能瓶颈。

2、团簇是由数个至上千个金属原子通过化学键或物理作用形成的微观聚集体,处于单个原子与纳米颗粒之间的过渡状态。团簇中每个金属原子均参与催化反应,相比传统纳米颗粒,原子利用率提升至接近100%;团簇边缘和角部的低配位原子具有更强的吸附能力,可加速水解离(volmer步骤)和h2脱附(tafel步骤)。团簇因不连续电子能级和超高比表面积,可充分暴露活性位点,但因其超小尺寸导致的高表面活性,在电解过程中易发生迁移和聚集,尤其在高温或高电流密度下,通过ostwald熟化机制形成大颗粒,导致活性位点丧失。而磷化物基底的类金属导电性与三维分级孔结构降低界面电阻,可以促进电子向团簇快速转移。在催化领域,金属团簇的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物材料是球状单元纳米材料,其特征在于其形貌呈现球状单元分布紧凑且形貌近似饱满的球形,这种球状单元表面凹凸有序的纹理结构,表面呈现粗糙的颗粒状,其球状单元堆积与颗粒状表面的形貌特征有利于增强吸附能力与催化活性。

2.一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备及性能研究,其制备方法包括以下步骤:

3.专利要求2所述的一种Pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备,应用于电催化全解水领域。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,应用方法如下:采用三电极体系,参比电极为饱和甘汞电极,对电极为碳棒,工作电极为经过改性的泡沫铁。测试在1....

【技术特征摘要】

1.一种pt团簇掺杂多金属铁基磷化物材料是球状单元纳米材料,其特征在于其形貌呈现球状单元分布紧凑且形貌近似饱满的球形,这种球状单元表面凹凸有序的纹理结构,表面呈现粗糙的颗粒状,其球状单元堆积与颗粒状表面的形貌特征有利于增强吸附能力与催化活性。

2.一种pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备及性能研究,其制备方法包括以下步骤:

3.专利要求2所述的一种pt团簇掺杂多金属铁基磷化物的制备,应用于电催化全解水领域。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,应用方法如下:采用三电极体系,参比电极为饱和甘汞电极,对电极为碳棒,工作电极为经过改性的泡沫铁。测试在1.0m koh和碱性海水中进行,在10ma cm-2电流密度时pt3mo-fep/cop/moo3@if的her过电位和oer过电位分别为26mv和207mv,从而得出本发明...

【专利技术属性】
技术研发人员:庞海军蔡欣萍张春晶于晓晶赵欣欣朱少华
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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