本发明专利技术公开了一种铂与石墨烯结构碳材料（石墨烯、碳纳米管、富勒烯等）复合电极催化剂的复合方法。该复合方法包括以下步骤：将石墨烯结构碳材料置于1-甲基-2-吡咯烷酮中超声分散，分别加入乙二醇和硝酸铂溶液并搅拌，然后将混合体系转移至水热釜中进行反应，反应结束后，产物经离心分离、洗涤和干燥后，获得了铂-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂。本发明专利技术在以石墨烯结构碳材料为模板下采用水热合成的方法，制备了铂-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂，应用本发明专利技术制备铂-石墨烯结构碳材料在直接甲醇燃料电池领域具有较好的应用前景和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于在以石墨烯结构碳材料为模板，并在其表面沉积晶体钼纳米颗粒的复合电极催化剂制备技术，特别是ー种低缺陷度、高抗毒性以及高催化活性的钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法。
技术介绍
能源是人类赖以生存和发展的物质基础。在新世纪，我国面临着能源供应安全、环境恶化等一系列难题。许多新的技术被尝试应用于转变和优化能源的生产方式，燃料电池技术就是其中之一。直接甲醇燃料电池具有能量转换效率高、工作温度低、对环境污染小以及便携可控等优点而备受瞩目。在以往的研究过程中，金属钼对甲醇氧化的研究最为广泛，但其价格昂贵且表面易吸附ー氧化碳等反应中间产物导致催化剂中毒，从而大大限制了直 接甲醇燃料电池的发展和应用。采用碳材料作为基体材料，在其表面负载金属钼可有效改善催化剂的抗中毒能力。在各种碳材料中，石墨烯结构碳材料具有大比表面积、高电导率、电化学稳定等优点，因此近年来石墨烯结构碳材料和金属钼的复合材料成为了直接甲醇燃料电池领域研究的热点。到目前为止，人们通过对石墨烯结构碳材料进行表面氧化处理或者有机改性的方式实现金属钼纳米颗粒和石墨烯结构碳材料的复合(Catalytic performance of Ptnanoparticles on reduced graphene oxide for methanol eiectro—oxidation.しarbon2010，48，1124-1130 ；Aniline as a Dispersant and Stabilizer for the Preparationof Pt Nanoparticles Deposited on Carbon Nanotubes. Journal of Physica丄Chemistry C 2010，114，7933-7939.)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种低缺陷度、高抗毒性以及高催化活性的钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为ー种钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，包括以下步骤 第一歩，将钼-石墨烯结构碳材料置于I-甲基-2-吡咯烷酮中超声分散； 第二歩，向第一歩的体系中分别加入こニ醇和硝酸钼溶液并搅拌； 第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应； 第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂。本专利技术与现有技术相比，其显著优点(I)钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂缺陷低、抗中毒能力强、催化活性高；(2)采用软化学方法，合成过程中避免了强氧化剂酸的使用，有利于环境保护；(3)应用本专利技术制备的钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂在直接甲醇燃料电池领域具有较好的应用前景和经济效益。附图说明附图是本专利技术钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进ー步详细描述。本专利技术钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法包括以下步骤 第一歩，将石墨烯结构碳材料置于I-甲基-2-吡咯烷酮中超声分散； 第二歩，向第一歩的体系中分别加入こニ醇和硝酸钼溶液并搅拌10-50分钟； 第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应，在100-140°C反应8-24小时；第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂。··本专利技术钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，在整个反应体系中I-甲基-2-吡咯烷酮与こニ醇的体积比为5:3，金属钼与石墨烯结构碳材料的质量比为1-10，反应温度100-140°C，反应时间为8-24小时。下面结合实施例对本专利技术作进ー步详细说明。实施实例I :本专利技术钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，包括以下步骤 第一歩，将0. 04g单壁碳纳米管加入到IOOOmLl-甲基-2-吡咯烷酮中，超声2小时后静置； 第二歩，量取50mL单壁碳纳米管的分散溶液，分别加入30mLこニ醇和0. 035mL硝酸钼溶液(0. 45mol/L)，搅拌15分钟； 第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应，在120°C反应12小时； 第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得钼-石墨烯结构碳材料(单壁碳纳米管)复合电极催化剂。实施实例2 :本专利技术钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，包括以下步骤 第一歩，将0. Ig天然石墨加入到IOOOmLl-甲基-2-吡咯烷酮中，超声2小时后静置；第二歩，量取50mL石墨烯的分散溶液，分别加入30mLこニ醇和0. 035mL硝酸钼溶液(0. 45mol/L)，搅拌 20 分钟； 第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应，在140°C反应10小时； 第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得钼-石墨烯结构碳材料(石墨烯)复合电极催化剂。实施实例3 :本专利技术钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，包括以下步骤 第一歩，将0. 05g富勒烯加入到IOOOmLl-甲基-2-吡咯烷酮中，超声2小时后静置；第二歩，量取50mL富勒烯的分散溶液，分别加入30mLこニ醇和0. 140mL硝酸钼溶液(0. 45mol/L)，搅拌 30 分钟； 第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应，在100°C反应16小时；第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得 钼-石墨烯结构碳材料(富勒烯)复合电极催化剂。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铂？石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，将铂？石墨烯结构碳材料置于1？甲基？2？吡咯烷酮中超声分散；第二步，向第一步的体系中分别加入乙二醇和硝酸铂溶液并搅拌；第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应；第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得铂？石墨烯结构碳材料复合电极催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，其特征在于包括以下步骤 第一歩，将钼-石墨烯结构碳材料置于I-甲基-2-吡咯烷酮中超声分散； 第二歩，向第一歩的体系中分别加入こニ醇和硝酸钼溶液并搅拌； 第三步，将第二步的反应体系转移至水热釜中反应； 第四步，将第三步产物离心分离，用去离子水洗涤，干燥后获得钼-石墨烯结构碳材料复合电极催化剂。2.根据权利要求I所述的钼与石墨烯结构碳材料复合电极催化剂的复合方法，其特征在于第一步中钼-石墨烯结构碳材料的浓度为0. 01 g/L-lg/L。3.根据权利要求I所述的钼与石墨烯结构碳材料复合...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪信，黄华杰，陈胜，朱俊武，杨绪杰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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