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一种石墨烯-铂/铜纳米粒子多级纳米结构材料的制备及其应用制造技术

技术编号:8794166 阅读:231 留言:0更新日期:2013-06-13 01:00
一种石墨烯-铂/铜纳米粒子的多级纳米结构复合材料的制备以及在电催化氧化中的应用,本发明专利技术制备了一种石墨烯-铂/铜纳米粒子多级纳米结构材料的方法,该方法简单易行,绿色环保,并且由该方法制备的石墨烯-铂/铜多级纳米结构修饰的电极具有非常好的电催化氧化甲醇的性能。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种多级纳米结构石墨烯-钼/铜纳米粒子复合材料的制备以及在电催化氧化甲醇中的应用。
技术介绍
:直接甲醇燃料电池(DMFC)以其燃料来源丰富、储存方便、结构简单、操作安全、持续供电时间长等优点而日益受到广泛关注,预计将在小型家用电器、笔记本电脑、手机以及军事移动性仪器等领域具有广泛的应用前景。目前,直接甲醇燃料电池(DMFC)基础研究中有两个关键问题值得特别关注,并亟待解决。一是低温下甲醇在阳极上的电催化氧化反应活性较低,极化严重,需要克服较高的极化电势才能保证一定的反应速率;二是甲醇透过Nation膜向阴极渗透现象严重。若提高阳极催化剂活性,则甲醇可以被快速消耗掉,不仅有利于提高甲醇的利用率,而且可以降低阳极和电解质界面间的甲醇浓度,减小渗透压力,从而降低甲醇渗透对电池性能的影响。一般地,对高性能电极催化剂的要求主要有以下几个特征:(I)电催化活性高,抗中毒能力强;(2)在电解质溶液中导电性能好;(3)物理性能和化学性能均稳定。石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维新型碳材料,具有类似于密集蜂巢的超大共轭结构。自从2004年首次利用机械剥离得到高纯度单层石墨烯之后石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯?铂/铜纳米粒子复合材料,在经打磨好的玻碳电极或经过表面处理干纯的纯钛片上,形成具有三维构造无规律多级叠加的石墨烯片层,各个石墨烯片层大小不一,且有不同方向叠加石墨烯片层,部分石墨烯片层有翘起;铂和铜的合金纳米粒子复合在石墨烯片层上。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-钼/铜纳米粒子复合材料,在经打磨好的玻碳电极或经过表面处理干纯的纯钛片上,形成具有三维构造无规律多级叠加的石墨烯片层,各个石墨烯片层大小不一,且有不同方向叠加石墨烯片层,部分石墨烯片层有翘起;钼和铜的合金纳米粒子复合在石墨稀片层上。2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述的复合材料是由石墨烯,钼和铜的合金纳米粒子经循环伏安电沉积复合而成。3.根据权利要求1所述的的复合材料,其特征在于,所得到纳米粒子直径为80 120nm左右。4.一种石墨烯-钼/铜纳米粒子复合材料的制备方法,其特征在于,复合材料由石墨烯,钼和铜的合金纳米粒子是经循环伏安电沉积复合而成;所述的循环伏安电沉积的过程是:在电沉积溶液电压首先依次达到钼和铜的还原电位,形成钼和铜的合金纳米粒子沉积,电位继续变化时会达到氧化石墨烯的还原电位,使得氧化石墨烯会在电极表面被还原,并沉积电极表面,通过这一循环,从而使得金属纳米粒子和还原的氧化石墨烯会同...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘承斌罗胜联张航唐艳红王博古周贝梁杰生徐翔丽李晓洁
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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