[发明专利]Ag/ZnO催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种Ag/ZnO催化剂的制备方法，包括以下步骤：1.将一定量的葡萄糖（C₆H₁₂O₆·H₂O）溶解于去离子水中，搅拌至完全溶解，转移到50ml密闭聚四氟乙烯高压反应釜中，在160℃的条件下反应6h，得到黑色胶体溶液。2.将制备的黑色胶体溶液超声30min，添加乙酸锌（(CH₃COO)₂Zn·2H₂O）、柠檬酸（C₆H₈O₇）和硝酸银（AgNO₃）并进行搅拌，用NaOH调节至pH=13,搅拌至均匀得到黑色混合溶液。3.将上述混合溶液在100℃下水热反应10h。4.冷却到室温离心并用去离子水、乙醇洗涤。5.将产物置于干燥箱中干燥处理。6.得到Ag/ZnO催化剂。本发明制得的Ag/ZnO催化剂具有良好的光电性能，不但在析氢反应（HER）中具有良好的催化活性，在氧还原反应(ORR)中也具有良好的催化活性并且在氧还原反应中有较好好的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种ZnO催化剂的制备方法。特别是Ag/ZnO催化剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着科技发展和人类文明进步的同时带来了一系列的社会问题，特别是各种各样的环境污染越来越严重，能源危机也迫在眉睫。我国是一个人口大国，所消耗的能源十分巨大，煤炭和燃油是占有很大的比重并且这是不可再生的能源。能源的快速消耗加剧了能源危机的到来，在消耗能源的同时由于大量污染物的排放导致环境污染严重。国家已经密切关注并着手于能源危机和环境污染等问题。寻找新的能源和相关技术问题是应对环境问题和能源危机的一大挑战。

燃料电池具有转换效率高、绿色等优点已经受到研究者的广泛关注并进行 研究。在燃料电池中，由于阴极的氧还原反应（ORR）缓慢，这就限制了燃料电池的推广使用，研究发现铂基材料具有优良的催化性能，但是由于产量少、价格昂贵，并不能够满足商业化化使用。研究高效、绿色、价格低廉的催化剂是解决能源危机和环境污染的关键。

发明内容

鉴于现存问题，本发明提供了一种Ag/ZnO催化剂的制备方法，制备的催化剂能够提高氧还原反应的效率，同时也能提高析氢反应的效率，并且降低了贵金属的用量。本发明的Ag/ZnO催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1).将一定量的葡萄糖（C₆H₁₂O₆·H₂O）溶解于去离子水中，搅拌至完全溶解，转移到50ml密闭聚四氟乙烯高压反应釜中，在160℃的条件下反应6h，得到黑色胶体溶液。

2).将制备的黑色胶体溶液超声30min，添加乙酸锌（(CH₃COO)₂Zn·2H₂O）、柠檬酸（C₆H₈O₇）和硝酸银（AgNO₃）并进行搅拌，用NaOH调节至pH=13,搅拌至均匀得到黑色混合溶液。

3).将上述混合溶液在100℃下水热10h。

4).冷却到室温离心并用去离子水、乙醇洗涤。

5).将产物置于干燥箱中干燥处理。

6).得到Ag/ZnO催化剂。

进一步，所述步骤1）中碳源为葡萄糖，其溶解在去离子水中并进行搅拌形成溶解均匀的溶液，采用水热法反应简单、易于控制，能够生成均匀纯净的碳纳米球。

进一步，所述步骤2）中锌源为乙酸锌，银源为硝酸银，氢氧化钠调节pH，柠檬酸作为络合剂，产物物相的形成、粒径的大小易于控制，分散性良好。

进一步，所述步骤3）中采用水热法易于控制，反应条件温和。