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专利号: 2020103682084
申请人: 西安旭旌再生资源有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Pt@Ni‑SNT/石墨烯析氢催化剂,其特征在于,以石墨烯为导电载体,Ni‑SNT为限域硅酸盐纳米管介质,Pt纳米颗粒为活性金属,其中Pt纳米颗粒填充于Ni‑SNT管壁内;以催化剂为基准,Pt纳米颗粒的含量为1‑8wt%,Ni的含量为2‑12wt%。

2.根据权利要求1所述的析氢催化剂,其特征在于,以催化剂为基准,Pt纳米颗粒的含量为2‑5wt%。

3.根据权利要求1‑2任一项所述的析氢催化剂,其特征在于,以催化剂为基准,Ni的含量为5‑10wt%。

4.权利要求1‑3任一项所述的一种Pt@Ni‑SNT/石墨烯析氢催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)将适量的可溶性镍盐溶于去离子水中,逐滴加入过量氨水溶液,使得溶液先生成沉淀,后沉淀逐渐溶解,磁力搅拌下,逐滴加入0.1‑0.5mol/l的Na2SiO3溶液形成沉淀,其中,Ni与Si的摩尔比为0.05‑0.4;加入少量的聚乙烯吡咯烷酮,继续搅拌0.5‑3h,将所得混合物转移入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,150‑220℃反应8‑48h,自然冷却至室温,离心,去离子水和乙醇洗涤数次,150‑200℃干燥,350‑500℃焙烧,得到Ni‑SNT;

(2)将所得Ni‑SNT分散于适量乙醇中,加入0.1‑0.4M氯铂酸溶液,其中,Pt与Ni的摩尔比为1:5‑5:1;超声1‑3h,使得氯铂酸充分填充于Ni‑SNT硅酸盐纳米管管壁中,加入1‑10g/l的氧化石墨烯分散液,继续超声0.5‑2h,将所得混合物转入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,100‑180℃反应2‑8h,自然冷却至室温,离心,去离子水和乙醇洗涤数次,150‑200℃干燥,得到Pt@Ni‑SNT/石墨烯析氢催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的Ni与Si的摩尔比为0.1‑

0.3。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中聚乙烯吡咯烷酮的加入用以分散和保护所生成的沉淀,其加入量占混合体系的2‑8wt%。

7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的贵金属纳米颗粒以毛细作用填充于硅酸盐纳米管管壁内部,溶剂的质量为Ni‑SNT的10‑20倍。

8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的水热反应的条件为

120‑150℃反应2‑5h。

9.权利要求1‑3任一项所述的Pt@Ni‑SNT/石墨烯析氢催化剂的应用,其特征在于,所述Pt@Ni‑SNT/石墨烯析氢催化剂用于电解水制氢。