一种盐辅助制备高活性PtNiMo合金的方法

本发明属于材料和化学领域，特别涉及一种盐辅助制备高活性ptnimo合金的方法。

背景技术：

1、绿色能源技术逐渐成为解决全球能源危机和环境污染问题的关键。作为一种来源广泛、热值高、清洁并具有无碳、灵活高效的绿色能源，氢能被认为是取代化石燃料的理想能源。在各种制氢方法中，电催化制氢是具有耗能低和无污染的特点，因此受到广泛的关注和研究。析氢反应不仅能够利用丰富的水资料来提供绿色燃料氢气，还可以实现氢气-氧气燃料电池的循环利用。因此，提高析氢催化剂的效率和耐久性对电催化制氢设备和燃料电池非常重要。虽然电催化析氢催化剂一直备受关注和研究，但目前常见的催化剂仍然是贵金属基催化剂，其高成本、低丰度和易于一氧化碳中毒等缺点限制了其工业化应用。目前，为了克服上述贵金属基催化剂存在的问题，有效的解决方法包含调整催化剂的形貌以暴露更大的比表面积和更多的活性位点、用过渡金属来代替贵金属和减小纳米催化剂的尺寸至团簇和单原子级别。虽然这些方法能够在一定程度上提升电催化析氢的效率和稳定性，但目前仍然难以实现其商业化应用。

2、因此，发明一种制备高活性的电催化催化剂显得十分重要。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种简单的盐辅助制备高活性的ptnimo合金的方法。

2、本发明另一目的在于提供上述方法制备的ptnimo合金。

3、本发明再一目的在于提供上述ptnimo合金在电催化制氢中的应用。

4、本发明的目的通过下述方案实现：

5、一种盐辅助制备高活性ptnimo合金的方法，包括以下步骤：

6、(1)将镍盐、钼盐、铂盐、低熔点盐以及溶剂混合均匀得到混合溶液；

7、(2)将混合溶液进行加热处理，即得高活性ptnimo合金。

8、步骤(1)中所述的镍盐包括但不限于硫酸镍、氯化镍、乙酸镍、乙酰丙酮镍、羰基镍等中的至少一种；步骤(1)中所述的钼盐包括但不限于铂酸铵、乙酰丙酮钼等中的至少一种；步骤(1)中所述的铂盐包括但不限于氯铂酸、硝酸铂、六氯铂酸钾、六氯铂酸钠、四氯铂酸钾、四氯铂酸钠、乙酰丙酮铂等中的至少一种。

9、优选的，步骤(1)中所述的镍盐、钼盐和铂盐对应选择乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钼和乙酰丙酮铂。

10、步骤(1)中所述的溶剂包括但不限于水、乙醇、二甲基甲酰胺、乙二醇、甲醇、乙二胺、丙酮、氯仿等中的至少一种，若有至少两种溶剂混合，其可按任意比例混和；

11、步骤(1)中所述的低熔点盐包括但不限于kcl、nacl、rbcl、cscl、licl、libr、nabr、kbr、rbbr、csbr、kno3等中的至少一种。

12、步骤(1)中所述的混合溶液中镍盐、钼盐、铂盐、低熔点盐以及溶剂的混合顺序并不影响最终的实验结果，这五种原料可以以任意顺序混合。例如可以先将镍盐、钼盐、铂盐在溶剂中混合均匀得到前驱体混合液，再向其中加入低熔点盐；也可以先将低熔点盐溶于溶剂中制备成低熔点盐溶液，再与镍盐、钼盐、铂盐混合制备成混合溶液；还可以先将镍盐、钼盐、铂盐以及低熔点盐分别用溶剂配成溶液，再将四种溶液混合。

13、步骤(1)中所述的混合溶液中镍盐、钼盐和铂盐的摩尔浓度均相对独立的为0.00001-50.0mol/l；步骤(1)中所述的低熔点盐的物质的量是镍盐、钼盐和铂盐的物质的量之和的0.5 -500倍；

14、优选的，步骤(1)中所述的混合溶液中镍盐、钼盐和铂盐的摩尔浓度均相对独立的为0.001-1mol/l；步骤(1)中所述的低熔点盐的物质的量是镍盐、钼盐和铂盐的物质的量之和的0.5 -100倍；最优的低熔点盐的物质的量是镍盐、钼盐和铂盐的物质的量之和的5 -30倍；

15、步骤(1)的混合溶液中还可以加入载体，用于负载合成的ptnimo合金从而更好地发挥催化作用。所述的载体优选为碳材料，如炭黑、氮掺杂介孔碳等。

16、步骤(2)中所述的加热处理的温度为60-800℃，优选为300-500℃；所述的加热处理的时间为1-100小时，优选为5-10h；所述的加热处理的氛围为氮气、氢气、氩气、氨气、氦气、氧气、空气中的至少一种，优选为氮气、氢气、氩气中的至少一种。

17、一种由上述方法制备得到的高活性ptnimo合金。

18、上述的高活性ptnimo合金在能源存储转化和催化等领域中的应用，尤其是在电催化制氢中的应用。

19、本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

20、本发明提出一种盐辅助制备高活性ptnimo合金的方法，工艺简单操作容易、产率高和低成本，在能源存储转化和催化等领域具有显著的优势。

技术特征：

1.一种盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的盐辅助制备ptnimo合金的方法，其特征在于：

9.一种由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的ptnimo合金。

10.根据权利要求9所述的ptnimo合金在能源存储转化和催化领域中的应用，尤其是在电催化制氢中的应用。

技术总结
本发明属于材料和化学领域，公开了一种盐辅助制备高活性PtNiMo合金的方法。该方法包括以下步骤：将镍盐、钼盐、铂盐、低熔点盐以及溶剂混合均匀得到混合溶液；然后将混合溶液进行加热处理，即得高活性PtNiMo合金。本发明提出一种盐辅助制备高活性PtNiMo合金的方法，工艺简单操作容易、产率高和低成本，在能源存储转化和催化等领域具有显著的优势。

技术研发人员：魏呵呵,龚学庆
受保护的技术使用者：华东理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12