[发明专利]一种钯/氮掺杂石墨烯复合电极催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钯/氮掺杂石墨烯复合电极催化剂及其制备方法。将氧化石墨烯置于水中超声分散，再加入三聚氰胺后加热搅拌，之后将混合体系冷冻干燥，并进行高温热处理，即可得到氮掺杂的石墨烯；将氮掺杂石墨烯重新置于乙二醇溶液中超声分散，向其中加入硝酸钯溶液并混合均匀，然后采用温和的还原方法将硝酸钯还原，并将钯纳米粒子原位沉积在氮掺杂石墨烯表面，反应结束后，离心分离得到固体产物，经洗涤和干燥即所述催化剂。本发明采用温和的还原方法将钯纳米粒子原位沉积在氮掺杂石墨烯表面，不需要高温高压，简单可控，重复性较好；制得的钯/氮掺杂石墨烯复合电催化剂作为直接甲醇/甲酸燃料电池阳极材料具有优异的电化学性能。

主权项

一种钯/氮掺杂石墨烯复合电极催化剂，其特征在于，所述催化剂由以下步骤制备：第一步，将氧化石墨在水中超声分散制得氧化石墨分散液；第二步，向第一步的体系中加入三聚氰胺并在60‑100℃下加热回流反应；第三步，将第二步的反应体系冷冻干燥；第四步，将第三步冷冻干燥后获得的粉末在氮气气氛下，于500‑600℃下热处理1‑2小时，接着升高温度至700‑900℃下热处理1‑2小时，制得氮掺杂的石墨烯；第五步，将第四步中得到的氮掺杂的石墨烯置于乙二醇溶液中超声分散；第六步，向第五步的体系中加入硝酸钯溶液并超声混合均匀；第七步，向第六步的体系中加入水合肼溶液并搅拌反应；第八步，将第七步的体系离心分离出固体产物，用去离子水洗涤，干燥后获得钯/氮掺杂石墨烯复合电极催化剂。