[发明专利]一种用于电解水的铂钴合金结构催化材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于电解水的铂钴合金结构催化材料，所述电解水催化材料是由催化活性物和载体组成，所述催化活性物为铂钴合金结构，所述载体为超细碳纤维，所述载体上催化活性物的负载量为2‑20 wt%。本发明为一种铂钴合金结构/超细碳纤维杂化材料，该杂化材料采用原位法制备铂钴合金。本发明为了在降低铂催化剂含量的同时提高其催化活性，所述载体选择了超细碳纤维。本发明的催化材料具有高比表面积和孔隙率，有利于电解液的扩散和气体脱附，铂钴合金的特性使得该材料具有较高的析氢活性，同时无需负载到电极上，可直接用做工作电极进行电催化制氢。

主权项

1.一种用于电解水的铂钴合金结构催化材料，其特征在于：所述电解水催化材料是由催化活性物和载体组成，所述催化活性物为铂钴合金结构，所述载体为超细碳纤维，所述载体上催化活性物的负载量为2‑20wt％；所述铂钴合金结构为铂钴合金纳米颗粒，其粒径大小为5‑20nm；所述超细碳纤维的细度为50‑1000nm；所述用于电解水的铂钴合金结构催化材料的制备方法，包括如下步骤：1)将超细碳纤维前驱体用N，N‑二甲基甲酰胺配成质量浓度为5‑15％的纺丝液，将铂钴合金的前驱体溶解于纺丝液中，然后将纺丝液采用静电纺丝法制备成超细碳纤维；其中，静电纺丝时控制纺丝电压为8‑20kV，接收装置到纺丝针头的距离为10‑20cm，溶液流速为0.2mL/h；2)超细碳纤维在室温下升温至200‑300℃后保温预氧化3小时，然后在惰性气体保护和真空状态下继续升温，2小时内升温至800‑1200℃，保温碳化5‑12小时，最后在惰性气体保护下冷却至室温，即得铂钴合金结构催化材料；其中，所述升温速率为5℃/分钟。