一种用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，具体涉及一种用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法。

背景技术

在自然界中，氮循环在维持生命方面起着关键的作用。而人工合成氨是世界上最大的工业合成化学品之一。目前，人工合成氨因为其具有高能量密度，易液化便于运输等优势，在农业、化工、医药、储能等领域被广泛应用。目前工业上几乎所有的氨都是通过Haber-Bosch工艺合成的，而该工艺需要高温高压的反应条件，有着耗能高、温室气体排放量大等问题。因此，利用绿色、低能耗的新技术来驱动氮气还原合成氨反应，是一条非常有前景的、清洁、高效的可持续合成氨路线。常温常压下电催化氮气还原和水反应合成氨技术引起了研究者们的兴趣，其原理是在外加电源的驱动下，阳极空穴将水氧化成氧气和氢质子，而氮气、氢质子在阴极表面被电子还原为氨。在众多的半导体材料中，三氧化钨(WO

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法，该方法制备得到的催化剂具导电能力强及合成氨活性优异的特点。

为达到上述目的，本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

3)通过NaBH

步骤1)的具体过程为：

将块体WS

块体WS

步骤1)的具体操作为：

将块体WS

步骤1)中WS

步骤2)的具体操作为：将WS

步骤2)的具体操作为：将WS

步骤3)的具体操作为：

将WO

将氯铂酸水溶液及CuCl

将NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.1-0.5g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将20-100mg的NaBH

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法在具体操作时，利用插层剥离结合氧化法制备WO

附图说明

图1为实施例一中WS

图2为实施例一中WO

图3为实施例一、二中Pt

图4为实施例一中Pt

图5为实施例一、三、四、五中Pt

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

3)通过NaBH

步骤1)的具体操作为：

将块体WS

步骤1)中WS

步骤2)的具体操作为：将WS

步骤3)的具体操作为：

将0.1-0.5g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将20-100mg的NaBH

实施例一

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.1g的WO

将1wt％、400μl的氯铂酸水溶液及265μl的10g/L CuCl

将50mg的NaBH

实施例二

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.3g的WO

将500μl的1wt％氯铂酸水溶液及165μl的10g/L CuCl

将75mg的NaBH

实施例三

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.1g的WO

将805μl的1wt％氯铂酸水溶液及530μl的10g/L CuCl

将50mg的NaBH

实施例四

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.1g的WO

将1205μl的1wt％氯铂酸水溶液及795μl的10g/L CuCl

将50mg的NaBH

实施例五

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.1g的WO

将1610μl的1wt％氯铂酸水溶液及1060μl的10g/L CuCl

将50mg的NaBH

实施例六

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.1g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将20mg的NaBH

实施例七

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.5g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将100mg的NaBH

实施例八

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.3g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将60mg的NaBH

实施例九

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.2g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将30mg的NaBH

实施例十

本发明所述的用于高效电催化合成氨PtCu合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)采用插层剥离法制备WS

将块体WS

步骤1)中WS

2)通过步骤1)制备得到的WS

步骤2)的具体操作为：将WS

3)通过NaBH

步骤3)的具体操作为：

将0.4g的WO

将1wt％的氯铂酸水溶液及CuCl

将90mg的NaBH