【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂及其高通量制备方法与应用，属于金属氢化物和甲酸氧化催化剂的。
技术介绍
1、工业化进程的加快造成的能源危机和环境污染问题日益严重，传统以消耗化石燃料为主的能源结构面临着转型的关键难题。燃料电池作为一种新型的能源转换装置，具有无需充放电、能量密度高、安全性高等优点，在近年来备受研究人员青睐。这类燃料电池主要有氢氧燃料电池和直接液体燃料电池，其中直接甲酸燃料电池因其燃料为甲酸（hcooh），故被认为是一种可以在寒冷地区稳定工作的能源装置，并且阳极反应的产物为二氧化碳和氢气，动力学上为2电子转移步骤，在工作时可以提供更大的电流密度。
2、目前电化学甲酸阳极氧化的商业化催化剂为美国johnson-matthey（jm）公司的pd黑。pd对hcooh有着特异性的直接氧化催化特性，但由于pd在自然界的丰度较低，价格昂贵，活性还不足够优异，使直接甲酸燃料电池的发展受到了制约。提高催化剂的活性和稳定性是解决这一方法的有效途径。
3、三维多孔结构的催化剂拥有丰富的孔道结构，可以促进燃料的传质，并且在催化过程中可以提供更多的活性位点，使催化过程中的催化反应效率提高。如何将pd基合金氢化物与三维多孔结构的催化剂高效结合应用于直接甲酸燃料电池是需要研究的课题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂及其高通量制备方法与应用，所得的三维框架结构
2、为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，向烯丙基脲溶液中加入铱无机盐溶液和钯无机盐溶液，充分混合均匀后，加入氰基硼氢化钠溶液并搅拌均匀，离心洗涤3-5次，得到多孔pdirh合金纳米网络催化剂。
4、作为改进的是，所述铱无机盐为氯化铱，氯铱酸或氯铱酸钠；钯无机盐为氯亚钯酸钾，氯亚钯酸钠，氯钯酸或氯钯酸钠。
5、作为改进的是，所述铱无机盐与钯无机盐的摩尔比为1:2~2:1。
6、作为改进的是，所述铱无机盐与钯无机盐的浓度均为0.03 ~ 0.2 mol l-1。
7、作为改进的是，所述搅拌的温度为10 ~ 40 ℃，反应时间为0.5 ~ 2 h。
8、作为改进的是，所述氰基硼氢化钠溶液的浓度为0.05 ~ 0.2 mol l-1。
9、作为改进的是，所述氰基硼氢化钠溶液与金属前驱体总体摩尔比为 1:1~ 10:1，其中金属前驱体包括铱无机盐溶液和钯无机盐溶液。
10、上述任一项所述制备方法制备的三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂。
11、其中，上述三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂，在纳米级三维空间中呈现纳米网络结构，保证催化反应的长程稳定性；在亚纳米尺度中，呈现多孔结构，为催化反应提供大量的活性位点。
12、上述三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂在作为直接甲酸燃料电池阳极催化剂的应用。
13、有益效果：
14、与现有技术相比，本专利技术三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂及其高通量制备方法与应用，具有如下优势：
15、1、本专利技术方法工艺操作简单易合成，用去离子水即可除去溶液中的杂离子，环保无污染，常温常压下就可以实现百毫克级高通量生产制备，能耗极低，转化率高，且合金化后的氢化可以显著提高催化剂的活性和稳定性，安全性高；
16、2、本专利技术方法制备的三维多孔pdirh合金纯度较高，同时由于其是基于氰基硼氢化钠的氰气软模板生长，形成规整的三维多孔结构，结构有序，具有比表面积大，活性位点多，结构稳定等优点，在甲酸氧化反应中具有更优异的质量比活性，并且可以维持长程稳定催化，对甲酸氧化有着优异的电催化性能，具有十分广阔的能源应用前景。
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1.一种三维框架结构的多孔PdIrH合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于，向烯丙基脲溶液中加入铱无机盐溶液和钯无机盐溶液，充分混合均匀后，加入氰基硼氢化钠溶液并搅拌均匀，离心洗涤3-5次，得到多孔PdIrH合金纳米网络催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔PdIrH合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述铱无机盐为氯化铱，氯铱酸或氯铱酸钠；钯无机盐为氯亚钯酸钾，氯亚钯酸钠，氯钯酸或氯钯酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔PdIrH合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述铱无机盐与钯无机盐的摩尔比为1:2~2:1。
4.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔PdIrH合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述铱无机盐与钯无机盐的浓度均为0.03 ~ 0.2 mol L-1。
5.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔PdIrH合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述搅拌的温度为10 ~ 40 ℃，反应时间为0.5 ~ 2 h。
<...【技术特征摘要】
1.一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于，向烯丙基脲溶液中加入铱无机盐溶液和钯无机盐溶液，充分混合均匀后，加入氰基硼氢化钠溶液并搅拌均匀，离心洗涤3-5次，得到多孔pdirh合金纳米网络催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述铱无机盐为氯化铱，氯铱酸或氯铱酸钠；钯无机盐为氯亚钯酸钾，氯亚钯酸钠，氯钯酸或氯钯酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述铱无机盐与钯无机盐的摩尔比为1:2~2:1。
4.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂的高通量制备方法，其特征在于：所述铱无机盐与钯无机盐的浓度均为0.03 ~ 0.2 mol l-1。
5.根据权利要求1所述的一种三维框架结构的多孔pdirh合金纳米网络催化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐亚文，黄秋子，刘启成，宁树旺，王若彤，肖嘉毅，曾鑫，刘沁怡，张柏毓，张守林，付更涛，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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