[发明专利]等离子体增强HER催化剂的制备及性能测试

权利要求书

1.一种等离子体增强HER高效催化剂的制备，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、Fe₃O₄微球合成

S1：将1.35g，5mmol的Fe₃O₄·6H₂O溶解在40mL 的乙二醇溶液中，形成均一溶液，再加入3.6g的NaAc和1.0g的聚乙二烯；

S2：将混合物搅拌30分钟，然后密封在一个以聚四氟乙烯为内衬的50mL 的高压釜中，加热到200℃并保持9小时，然后自然降温；

S3：将黑色产物用乙醇清洗三次然后烘干；

第二步、合成Fe₃O₄/Au/MOF基磷化纳米粒子

S1：将20mg的Fe₃O₄用5mL 浓度为1M的HCl预处理并超声5分钟；

S2：利用磁铁吸附样品用超纯水进行清洗三次；

S3：将样品与20mL 超纯水和10mL 浓度为10g/L的半胱氨酸水溶液充分混合，用超声发生器超声1小时；

S4：将溶液中的样品用磁铁分离并用超纯水清洗三次并再次分离到20mL 超纯水中；

S5：将2mL 浓度为25mM的氯金酸逐滴加入到上述溶液中，搅拌三小时；

S6：再加入5mL 浓度为1wt％的抗坏血酸，并搅拌三小时；

S7：用磁铁将产物分离，用超纯水和乙醇分别清洗三次，将样品分散到乙醇中；

S8：在70℃水浴条件下将样品浸入到4mL 浓度为10mM的FeCl₃乙醇溶液中静置15分钟，随后用乙醇清洗三次；

S9：在70℃水浴条件下再加入4mL 浓度为10mM的H₃BTC乙醇溶液并静置30分钟，随后用乙醇溶液清洗三次；

S10：重复S8-S9步骤，重复的次数可自行决定；

S11：在120℃、真空条件下烘干；

S12：将样品均匀平铺放入磁舟中，用管式炉900℃高温加热2小时，随后自然降温；

S13：在S12步骤的加热过程中，取0.1g KH₂PO₄于磁舟中，并放在管式炉的上风口，将样品也用磁舟盛放置于管式炉的下风口，最终得到的催化剂为Fe₃O₄AuFe₂PC。

2.一种权利要求1所述制备方法制备得到的等离子体增强HER高效催化剂的应用，其特征在于：运用三电极体系，使用电化学工作站，在0.5mol/L的H₂SO₄的电解液，扫速为2mV/s，电催化剂具有催化活性和稳定性，在光照的条件下具有光电耦合增强HER催化性能。

3.根据权利要求1所述的等离子体增强HER高效催化剂的制备，其特征在于：所述S10步骤中，重复S8-S9的步骤次数为3-5次。