[发明专利]一种单原子铂掺杂的纳米多孔金属化合物催化剂、制备方法及应用在审
申请号: | 201910299192.3 | 申请日: | 2019-04-15 |
公开(公告)号: | CN109967094A | 公开(公告)日: | 2019-07-05 |
发明(设计)人: | 谭勇文;蒋康;彭鸣 | 申请(专利权)人: | 湖南大学 |
主分类号: | B01J27/045 | 分类号: | B01J27/045;B01J27/057;B01J27/185;B01J35/00;B01J35/10;B01J37/34;C25B1/02;C25B11/06 |
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地址: | 410082 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纳米多孔金属 单原子 化合物催化剂 铂掺杂 催化剂 制备 应用 电催化析氢 铂对电极 环境友好 循环电势 制备过程 规模化 可控 析氢 溶解 掺杂 | ||
1.一种单原子铂掺杂的纳米多孔金属化合物催化剂(Pt/np-MX),其特征在于,具有自支撑的三维纳米多孔金属化合物基底,以及均匀分布在纳米多孔金属化合物上的单原子铂。其中,所述金属化合物的化学式为MX,M为过渡金属元素,X为非金属元素。
2.根据权利要求1所述的纳米多孔金属化合物,其特征在于,所述过渡金属元素包括Co、Fe、Ni、Cu、Cr中的一种,所述非金属元素包括Se、P、S中的一种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的纳米多孔金属化合物,其特征在于,所述过渡金属元素优选为Co、Fe、Ni,所述非金属元素优选为Se、P、S。
4.根据权利要求1-3任一项所述的纳米多孔金属化合物,其特征在于,所述纳米多孔金属化合物包含Co0.85Se、Co2P、Co9S8中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的单原子铂,其特征在于,尺寸在亚纳米尺度。
6.根据权利要求1-5任一项所述的单原子铂掺杂的纳米多孔金属化合物的制备方法为:使用循环电势法对纳米多孔金属化合物进行单原子铂掺杂即可制得单原子铂掺杂的纳米多孔金属化合物。
7.根据权利要求6所述的循环电势法,其特征在于,在电化学工作站的三电极体系中,以纳米多孔金属化合物为工作电极,以硫酸溶液作为电解质进行循环伏安扫描。循环伏安扫描的区域为析氢区域,扫描速度和循环圈数用于控制催化剂中铂的负载量。
8.根据权利要求6所述的循环电势法,其特征在于,循环伏安扫描时,扫描的区域一般为0.0~-1.0V vs.RHE,优选为0.0~-0.5V vs.RHE;扫描速度一般为10~100mV s-1,优选为50mV s-1;循环圈数一般为1000~8000圈,优选为3000~6000圈。
9.如权利要求1-5任一项所述的单原子铂掺杂的纳米多孔金属化合物或如权利要求6-8任一项所述的方法制备而成的单原子铂掺杂的纳米多孔金属化合物作电催化析氢的应用。
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