System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种介稳相氧化铂纳米线及其制备方法与应用技术_技高网
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一种介稳相氧化铂纳米线及其制备方法与应用技术

技术编号:42755217 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-18 13:44
本发明专利技术公开了一种介稳相氧化铂纳米线及其制备方法与应用,制备方法包括以下步骤:将氯铂酸与氢氧化钾置于反应器中混合,以3~8℃/min的升温速率升温至710~750℃并在机械力作用下进行反应,得到所述介稳相氧化铂纳米线。本发明专利技术通过控制原料、反应温度等因素,利用熔融强碱中的O<supgt;2‑</supgt;进攻铂酸钾中间体,激发拓扑转化法获得一维介稳相氧化铂纳米线,因其纳米线结构所以含有丰富的活性位点,反应活性高,具有良好的稳定性。本发明专利技术制备得到的介稳相氧化铂纳米线作为催化剂用于电催化析氢/析氧反应中,具有高活性和高稳定性,具有优异的其电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧化铂纳米线,具体涉及一种介稳相氧化铂纳米线及其制备方法与应用


技术介绍

1、贵金属氧化物催化剂由于其无可替代的催化性能以及选择性,在石油、化工、医药、农药、能源等领域中有极其重要的地位。氧化铂作为一种典型的贵金属氧化物催化剂,具有优异的催化性能,传统的氧化铂催化剂制备是将一定量铂盐添加于由催化剂涂层粉料与弱酸水溶液混合配制的浆料中并涂覆于催化剂载体表面,而后将涂覆有催化剂的载体加热至500℃以上进行烧结。在烧结过程中,浆料中的铂盐经氧化转变为附着于催化剂载体表面、且具有催化作用的氧化铂粒子,制得纳米氧化铂催化剂。现有技术自上而下合成介稳相氧化铂纳米材料的方法主要是熔碱力化学法,将高温、强碱和机械力的作用融合到一起,但合成的产物主要是二维片状材料[energy&environmental science,14:3194(2021)],一维氧化铂材料的合成存在巨大挑战。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术无法获得一维介稳相氧化铂纳米线的技术问题,提供一种介稳相氧化铂纳米线及其制备方法与应用。

2、本专利技术通过以下技术方案实现:

3、本专利技术第一方面提供了一种介稳相氧化铂纳米线的制备方法,包括以下步骤:将氯铂酸(h2ptcl6)与氢氧化钾(koh)置于反应器中混合,以3~8℃/min的升温速率升温至710~750℃并在机械力作用下进行反应,得到所述介稳相氧化铂纳米线。

4、现有熔碱力化学法提供的高能输入和强碱环境的限阈作用有利于获得介稳相氧化物,但是一维介稳相氧化铂材料的合成涉及晶相和维度变化,反应过程中各参数均影响一维介稳相氧化铂材料的制备。本专利技术通过控制原料、反应温度等因素,利用熔融强碱中的o2-进攻铂酸钾中间体,激发拓扑转化法获得一维介稳相氧化铂纳米线结构,含有丰富的活性位点,反应活性高,并且铂-氧八面体通过边边链接得到氧化铂,因此还具有良好的稳定性。

5、进一步地,所述氯铂酸与氢氧化钾的质量比为1:(30~50)。

6、升温速率超过10℃/min容易得到块体材料。

7、优选地,升温速率为5~8℃/min。

8、进一步地,所述氯铂酸中铂的含量不低于37.5%,所述氯铂酸的纯度不低于99%,所述氢氧化钾的纯度不低于99%。

9、进一步地,所述机械力为机械提供的能引起物质物理和/或化学性质变化的外力,所述机械力为剪切、冲击或摩擦。

10、进一步地,所述反应还可以在5~10rpm的转速下进行。

11、进一步地,所述转速优选为6~8rpm。

12、进一步地,所述反应器优选为机械-热反应器(nature communications,12:6007(2021)中所用反应器),反应器的材质为刚玉,材质优选为高纯度刚玉。

13、进一步地,所述反应温度优选为710~730℃。

14、进一步地,所述反应的时间为3~5h。

15、进一步地,反应结束后还包括冷却、洗涤、干燥的步骤。

16、具体地,反应结束后冷却至室温,用水进行多次洗涤,再进行冻干干燥处理。

17、进一步地,优选用蒸馏水进行多次洗涤。

18、在本专利技术的一个实施例中,制备方法包括以下步骤:将氯铂酸与氢氧化钾置于机械-热反应器中混合研磨,从室温以3~8℃/min的升温速率升温至710~750℃,并保持于710~750℃在5~10rpm的转速下进行反应,得到所述介稳相氧化铂纳米线。

19、本专利技术第二方面提供了第一方面所述的制备方法制备得到的介稳相氧化铂纳米线。

20、进一步地,所述介稳相氧化铂纳米线的直径为400~600nm。

21、本专利技术第三方面提供了第二方面所述的介稳相氧化铂纳米线在电催化析氢/析氧反应中的应用。

22、介稳相氧化铂纳米线作为催化剂,可用于电催化析氢/析氧反应中,具有高活性和高稳定性。

23、进一步地,采用三电极体系进行电催化析氢/析氧反应,以涂覆有催化剂的玻碳电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,碳棒为对电极,反应温度为10~50℃。

24、本专利技术的有益效果:

25、本专利技术通过控制原料、反应温度等因素,利用熔融强碱中的o2-进攻铂酸钾中间体,激发拓扑转化法获得一维介稳相氧化铂纳米线,因其纳米线结构所以含有丰富的活性位点,反应活性高,并且由于铂-氧八面体通过边边链接得到氧化铂,所以还具有良好的稳定性。

26、本专利技术制备得到的介稳相氧化铂纳米线作为催化剂用于电催化析氢/析氧反应中,具有高活性和高稳定性,其电化学性能优于大部分已报道的析氢反应催化剂。

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【技术保护点】

1.一种介稳相氧化铂纳米线的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氯铂酸与氢氧化钾置于反应器中混合,以3~8℃/min的升温速率升温至710~750℃并在机械力作用下进行反应,得到所述介稳相氧化铂纳米线。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氯铂酸与氢氧化钾的质量比为1:(30~50)。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述升温速率为5~8℃/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述机械力为剪切、冲击或摩擦。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,反应的温度为710~730℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述反应的时间为3~5h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,反应结束后还包括冷却、洗涤、干燥的步骤。

8.权利要求1~7任意一项所述的方法制备得到的介稳相氧化铂纳米线。

9.根据权利要求8所述的介稳相氧化铂纳米线,其特征在于,所述介稳相氧化铂纳米线的直径为400~600nm。

10.权利要求8或9所述的介稳相氧化铂纳米线在电催化析氢/析氧反应中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种介稳相氧化铂纳米线的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氯铂酸与氢氧化钾置于反应器中混合,以3~8℃/min的升温速率升温至710~750℃并在机械力作用下进行反应,得到所述介稳相氧化铂纳米线。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氯铂酸与氢氧化钾的质量比为1:(30~50)。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述升温速率为5~8℃/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述机械力为剪切、冲击或摩擦。

5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵琪王群
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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