The present invention discloses an electrolytic water catalytic material of gold copper twin structure. The electrolytic water catalytic material is a gold copper twin structure nano particle / carbon nanofiber hybrid material. The gold copper twin structure nano material has uniform size and no obvious agglomeration phenomenon, and a large number of nano interfaces can effectively improve the catalytic activity, and have good stability and repeatability.
【技术实现步骤摘要】
一种金铜双生结构的电解水催化材料
本专利技术涉及一种电解水催化材料,特别涉及一种金铜双生结构的电解水催化材料。
技术介绍
随着当今世界对可再生能源的需求日益增加,电催化剂因在生产氢气等可再生能源方面具有独特的作用而受到了广泛的关注。将来,对能源短缺问题的解决会依赖于高效的能量转换,比如将电能转换成化学能亦或是将太阳能转换成化学能。电能转换为化学能的各种途径中,电解水生产氢气和氧气这种能源转换的方式受到了广泛的重视。电解水中,高效的电催化剂往往表现出优异的电催化性能,比如降低电解水过程中的起始电位,促进电极动力学反应的进行等。因此为了提高能量转换效率,寻找高效的电催化剂是非常重要的。在析氢中,铂是性能最优异的催化剂,但是Pt高昂的成本和稀缺性限制了其实际应用。因此,为了降低铂催化剂的成本并进一步提高其催化活性,常通过设计合金纳米颗粒结构来达到减少催化剂的制备成本并促进催化反应动力学过程的目的。设计具有大量纳米界面且其局部弯曲表面被未配位的表面原子所包围的纳米材料不仅能够作为催化活性位点有效的提高析氢活性,而且有利于提高金属的利用率,降低催化剂成本。因此,如何精确的设计和制备具有高催化活性和良好的稳定性且廉价的电解水制氢催化材料是当前亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金铜双生结构的电解水催化材料,金铜双生结构纳米材料的尺寸均一,无明显的团聚现象,其大量的纳米界面能够有效的提高催化活性高,具有很好的稳定性和重复性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种金铜双生结构的电解水催化材料,所述电解水催化材料为金铜双生结构纳米颗粒/碳纳米纤 ...
【技术保护点】
一种金铜双生结构的电解水催化材料,其特征在于,所述电解水催化材料为金铜双生结构纳米颗粒/碳纳米纤维杂化材料,通过以下步骤制备而得:(1)将去离子水放入容器中,搅拌条件下将水溶性高分子聚合物缓慢加入,油浴加热至80℃直至溶液变得透明,再加入水溶性的金盐和水溶性的铜盐,搅拌混合均匀,制得前驱体溶液;(2)将步骤(1)中所制得的前驱体溶液移至注射器中,然后将注射器固定在静电纺丝的注射泵上,高压直流电源的正极与注射器的针头连接,高压直流电源的负极与铺有铝箔的收集板连接,调节流速与纺丝距离,提供电压即可在收集板上得到含有金盐和铜盐的高分子聚合物的复合纳米纤维膜;(3)将步骤(2)中所制得的复合纳米纤维膜裁剪成矩形并覆盖在刚玉舟的表面,将刚玉舟放入化学气相沉积管式炉的加热中心区域,在空气中预氧化1‑3小时,温度为230‑280℃;然后以1‑10℃/分钟速率升温至800‑1000℃,保温3‑6小时,在预氧化结束后通入氩气,最后随炉冷却至室温,即可得到的金铜双生结构的电解水催化材料。
【技术特征摘要】
1.一种金铜双生结构的电解水催化材料,其特征在于,所述电解水催化材料为金铜双生结构纳米颗粒/碳纳米纤维杂化材料,通过以下步骤制备而得:(1)将去离子水放入容器中,搅拌条件下将水溶性高分子聚合物缓慢加入,油浴加热至80℃直至溶液变得透明,再加入水溶性的金盐和水溶性的铜盐,搅拌混合均匀,制得前驱体溶液;(2)将步骤(1)中所制得的前驱体溶液移至注射器中,然后将注射器固定在静电纺丝的注射泵上,高压直流电源的正极与注射器的针头连接,高压直流电源的负极与铺有铝箔的收集板连接,调节流速与纺丝距离,提供电压即可在收集板上得到含有金盐和铜盐的高分子聚合物的复合纳米纤维膜;(3)将步骤(2)中所制得的复合纳米纤维膜裁剪成矩形并覆盖在刚玉舟的表面,将刚玉舟放入化学气相沉积管式炉的加热中心区域,在空气中预氧化1-3小时,温度为230-280℃;然后以1-10℃/分钟速率升温至800-1000℃,保温3-6小时,在预氧化结束后通入氩气,最后随炉冷却至室温,即可得到的金铜双生结构的电解水催化材料。2.根据权利要求1所述的电解水催化材料,其特征在于,所述碳纳米纤维的细度为30...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜明亮,王娟,朱罕,张明,
申请(专利权)人:浙江理工大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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