一种Pt/g-C制造技术

本发明专利技术公开了一种Pt/g‑C

A Pt / G-C

【技术实现步骤摘要】
一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法
本专利技术涉及一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法。
技术介绍
直接甲酸燃料电池（DFAFC）因功率密度和能量效率高而成为电化学领域的研究热点之一。目前，尽管各国研究人员不停地寻找价格低廉和活性高的DFAFC阳极催化剂，但贵金属Pt仍是较为理想的甲酸阳极催化剂。然而，Pt在甲酸氧化过程中会不可避免地发生脱水反应生成CO，Pt的d轨道会接受CO的5σ轨道的电子，同时向CO分子的2π*轨道反馈电子，形成σ-π键造成CO在Pt催化剂表面难以脱附，引起催化剂中毒甚至失活。为提高Pt的甲酸催化活性，降低CO毒化能力成为一个重要解决途径。提高氧化电位的方法可有效调整Pt的电子结构，使Pt处于一种“电子匮乏”状态，减弱其向CO反馈电子的能力，可有效降低CO在Pt表面吸附能力，促进CO的氧化。一种具有“吸电子能力”的载体可诱导Pt表面处于“电子匮乏”状态，减弱CO吸附能力，利于CO的氧化。氮（N）原子电负性大，易于吸引电子，可引起Pt电子的转移，若载体中存在N原子可利于调节Pt表面的电子结构。类石墨氮化碳（g-C3N4）因结构中含有大量N原子有助于Pt电子的转移，可减弱Pt向CO反馈电子的能力，降低CO吸附能力，有效缓解Pt的毒化，提高甲酸催化活性。同时，作为一种半导体材料g-C3N4其带隙宽度为2.7eV，对应的光响应波段为460nm，使其在可见光波段具有很好的吸收和响应效果。在甲酸电氧化过程中，采用可见光照射一方面可使得g-C3N4载体中电子和空穴发生分离，在电场作用下，光生电子可迅速转移给对电极，引起载体电子的缺失，加速Pt的电子转移能力，减弱CO吸附能，降低了催化剂中毒的机率。另一方面，在可见光条件下，g-C3N4分离后的光生空穴具有强氧化性，可氧化有机小分子，提高甲酸的氧化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于。本专利技术通过下面技术方案实现：一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法，包括如下步骤：将15-25份三聚氰胺置于带盖坩埚中，以4℃/min的升温速度加热至510-530℃保温5-6h，待自然冷却至室温后置于坩埚中，在空气气氛中以8℃/min的升温速度加热至485-495℃保温2.5-3.5h，待自然冷却至室温，得浅黄色g-C3N4纳米片；将6-10份g-C3N4纳米片置于25-35份异丙醇中，超声处理40-50min后加入55-65份乙二醇，超声处理40-50min，再搅拌2.5-3.5h，待形成分散均匀溶液后加入30-40份浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液，用浓度为1mol/L的NaOH将溶液pH调节至10.4-10.6，待搅拌2-3h后，置于微波反应器中加热2-4min，待溶液冷却至室温后，用浓度为2mol/L的HNO3将溶液pH调节至2.4-2.6，用无水乙醇和去离子水洗涤、离心至滤液呈中性，所得到的固体粉末置于真空干燥箱中，在65-75℃干燥5-7h，冷却即得；各原料均为重量份。优选地，所述的制备方法中，以4℃/min的升温速度加热至520℃保温5.5h。优选地，所述的制备方法中，在空气气氛中以8℃/min的升温速度加热至490℃保温3h。优选地，所述的制备方法中，超声处理45min。优选地，所述的制备方法中，用浓度为1mol/L的NaOH将溶液pH调节至10.5。优选地，所述的制备方法中，置于微波反应器中加热3min。优选地，所述的制备方法中，用浓度为2mol/L的HNO3将溶液pH调节至2.5。优选地，所述的制备方法中，在70℃干燥6h。本专利技术技术效果：该方法简便、快捷、易操作，制备的Pt/g-C3N4纳米片催化剂在可见光照射下具有良好的催化性能，为直接甲酸燃料电池的发展提供了新思路。具体实施方式下面结合实施例具体介绍本专利技术的实质性内容。实施例1一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法，包括如下步骤：将20份三聚氰胺置于带盖坩埚中，以4℃/min的升温速度加热至520℃保温5.5h，待自然冷却至室温后置于坩埚中，在空气气氛中以8℃/min的升温速度加热至490℃保温3h，待自然冷却至室温，得浅黄色g-C3N4纳米片；将8份g-C3N4纳米片置于30份异丙醇中，超声处理45min后加入60份乙二醇，超声处理45min，再搅拌3h，待形成分散均匀溶液后加入35份浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液，用浓度为1mol/L的NaOH将溶液pH调节至10.5，待搅拌2.5h后，置于微波反应器中加热3min，待溶液冷却至室温后，用浓度为2mol/L的HNO3将溶液pH调节至2.5，用无水乙醇和去离子水洗涤、离心至滤液呈中性，所得到的固体粉末置于真空干燥箱中，在70℃干燥6h，冷却即得；各原料均为重量份。实施例2一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法，包括如下步骤：将15份三聚氰胺置于带盖坩埚中，以4℃/min的升温速度加热至510℃保温5h，待自然冷却至室温后置于坩埚中，在空气气氛中以8℃/min的升温速度加热至485℃保温2.5h，待自然冷却至室温，得浅黄色g-C3N4纳米片；将6份g-C3N4纳米片置于25份异丙醇中，超声处理40min后加入55份乙二醇，超声处理40min，再搅拌2.5h，待形成分散均匀溶液后加入30份浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液，用浓度为1mol/L的NaOH将溶液pH调节至10.4，待搅拌2h后，置于微波反应器中加热2min，待溶液冷却至室温后，用浓度为2mol/L的HNO3将溶液pH调节至2.4，用无水乙醇和去离子水洗涤、离心至滤液呈中性，所得到的固体粉末置于真空干燥箱中，在65℃干燥5h，冷却即得；各原料均为重量份。实施例3一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法，包括如下步骤：将25份三聚氰胺置于带盖坩埚中，以4℃/min的升温速度加热至530℃保温6h，待自然冷却至室温后置于坩埚中，在空气气氛中以8℃/min的升温速度加热至495℃保温3.5h，待自然冷却至室温，得浅黄色g-C3N4纳米片；将10份g-C3N4纳米片置于35份异丙醇中，超声处理50min后加入65份乙二醇，超声处理50min，再搅拌3.5h，待形成分散均匀溶液后加入40份浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液，用浓度为1mol/L的NaOH将溶液pH调节至10.6，待搅拌3h后，置于微波反应器中加热4min，待溶液冷却至室温后，用浓度为2mol/L的HNO3将溶液pH调节至2.6，用无水乙醇和去离子水洗涤、离心至滤液呈中性，所得到的固体粉末置于真空干燥箱中，在75℃干燥7h，冷却即得；各原料均为重量份。该方法简便、快捷、易操作，制备的Pt/g-C3N4纳米片催化剂在可见光照射下具有良好的催化性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Pt/g-C

【技术特征摘要】
1.一种Pt/g-C3N4纳米片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将15-25份三聚氰胺置于带盖坩埚中，以4℃/min的升温速度加热至510-530℃保温5-6h，待自然冷却至室温后置于坩埚中，在空气气氛中以8℃/min的升温速度加热至485-495℃保温2.5-3.5h，待自然冷却至室温，得浅黄色g-C3N4纳米片；将6-10份g-C3N4纳米片置于25-35份异丙醇中，超声处理40-50min后加入55-65份乙二醇，超声处理40-50min，再搅拌2.5-3.5h，待形成分散均匀溶液后加入30-40份浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液，用浓度为1mol/L的NaOH将溶液pH调节至10.4-10.6，待搅拌2-3h后，置于微波反应器中加热2-4min，待溶液冷却至室温后，用浓度为2mol/L的HNO3将溶液pH调节至2.4-2.6，用无水乙醇和去离子水洗涤、离心至滤液呈中性，所得到的固体粉末置于真空干燥箱中，在6...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：海门市源美美术图案设计有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32