CN106824178A - 石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺 - Google Patents
石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106824178A CN106824178A CN201611260795.5A CN201611260795A CN106824178A CN 106824178 A CN106824178 A CN 106824178A CN 201611260795 A CN201611260795 A CN 201611260795A CN 106824178 A CN106824178 A CN 106824178A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- noble metal
- preparation technology
- solution
- graphene oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 106
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 104
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 6
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
- B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/32—Freeze drying, i.e. lyophilisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，包括如下步骤：步骤一，将石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的石墨烯水溶液；步骤二，向石墨烯水溶液中加入贵金属盐，调整溶液的pH，机械搅拌，保温，得到贵金属盐/石墨烯的混合溶液；步骤三，将所述混合溶液加入还原剂，搅拌均匀后，在一定的温度条件下进行水热反应，得到贵金属石墨烯的水凝胶；步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂。本发明通过研究催化剂、溶液pH、热温度及时间的影响，实现了在较低温度条件下进行反应，反应条件温和，能耗比较低，有利于降低成本，而且操作方便，适用于工业上的大规模应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种贵金属催化剂的制备工艺，具体涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺。
背景技术
贵金属催化剂由于能改变化学反应速度而本身又不参与反应，因此在催化剂领域广泛应用，几乎所有的贵金属比如铂、钯、铑、银、钌都可用作催化剂，它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂材料。
石墨烯是由单层sp2杂化碳原子组成的呈六角型蜂巢晶格的二维平面薄膜，具有极高的比表面积、优异的机械性能和良好的导电、导热性。近年来，石墨烯引起了国内外科研学者的广泛关注，在电子器件、生物材料、能量储存和催化等方向具有广阔的应用前景。贵金属(Au、Ag、Pt和Pd等)粒子是活性非常高的贵金属催化剂，其在催化氧化还原反应和CO氧化方面同样具有广阔应用前景。
石墨烯气凝胶是最具代表性的三维石墨烯材料，其具有高比表面积、良好的电子传导能力和机械稳定性，也可用作分散和稳定金属纳米粒子的载体，这种负载金属纳米粒子的石墨烯气凝胶不仅可以保持金属纳米粒子和石墨烯气凝胶本身的性能，而且通过两者的某些协同作用进一步提升金属粒子的催化性能。
负载金属粒子的石墨烯气凝胶的制备方法主要有水热一步法，即在高温下，葡萄糖等还原剂将溶解在氧化石墨烯分散液中金属离子还原，得到的负载金属粒子的石墨烯水凝胶，再通过冷冻干燥即可得到其气凝胶；也可以将预先制备的金属纳米粒子与氧化石墨烯水溶液混合后，再经过水热处理和冻干，得到负载金属纳米粒子的石墨烯气凝胶。
由于水热法是在高温条件下进行，能耗比较高，因而有必要开发反应条件温和的负载金属纳米粒子的石墨烯气凝胶的制备方法。
现有技术中也将氧化石墨烯、水、异丙醇与金源混合，得到分散液；将所述分散液进行辐照，得到负载金纳米粒子的石墨烯水凝胶；将所述石墨烯水凝胶进行冷冻干燥，得到负载金纳米粒子的石墨烯气凝胶，但是这种方法由于辐照时需要放射源，对操作条件的安全要求较高，安全性低。
因此，对于石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺存在进一步的优化需求，这也是该技术领域内的研究热点和重点之一，更是本发明得以完成的动力和出发点所在。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明人在进行了深入研究之后，从而提供了一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，本发明的水热反应在温度较低条件下进行，能耗比较低，反应条件温和，有利于降低成本。
本发明通过以下技术方案实现，具体而言，涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一，将氧化石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的氧化石墨烯水溶液；
步骤二，向所述氧化石墨烯水溶液中加入贵金属盐，加入戊二醛后再调溶液的pH为5～6，机械搅拌，30～35℃保温0.5～2h，得到贵金属盐/氧化石墨烯的混合溶液；
步骤三，将所述混合溶液加入还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后在33～37℃条件下进行水热反应2～10h，得到贵金属石墨烯的水凝胶；
步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，所述冷冻干燥的温度为-60～-30℃，真空度为5～30Pa，干燥时间为10～24h，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂。
优选的，步骤一中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1.2～2.3mg/mL。
优选的，步骤二中，所述贵金属盐和所述氧化石墨烯的质量比为1:13～50。
优选的，步骤二中，所述戊二醛和所述氧化石墨烯的质量比0.001～0.05:1。
优选的，步骤三中，所述还原剂和所述氧化石墨烯的质量比为1:4～7。
优选的，步骤三中，所述水热反应的温度为35℃，时间为6h。
优选的，步骤四中，所述冷冻干燥的温度为-45℃，真空度为15Pa，干燥时间为18h。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明以石墨烯和贵金属盐为原料，采用液相还原法和溶剂热法，经冻干后制得贵金属-石墨烯气凝胶，通过研究催化剂、溶液pH、热温度及时间，尤其是催化剂戊二醛对液相还原和水热反应的影响，实现了在温度较低条件下进行上述反应，反应条件温和，能耗比较低，有利于降低成本，还通过对冻干过程的时间、真空度等气凝胶成型条件的研究，优化了最终气凝胶块体成型，因此，本发明的工艺简单，方便操作，适用于工业上的大规模应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，由如下步骤组成：
步骤一，将氧化石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯水溶液的浓度为1.8mg/mL；
步骤二，向氧化石墨烯水溶液中加入贵金属盐氯亚钯酸钾，加入戊二醛后再调溶液的pH为5，机械搅拌，33℃保温1h，贵金属盐和氧化石墨烯的质量比为1:35，戊二醛和氧化石墨烯的质量比0.01:1，得到贵金属盐/氧化石墨烯的混合溶液；
步骤三，将混合溶液加入还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后在35℃条件下进行水热反应6h，得到贵金属石墨烯的水凝胶，还原剂和氧化石墨烯的质量比为1:5；
步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，冷冻干燥的温度为-45℃，真空度为15Pa，干燥时间为18h，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂，通过电子显微镜检测，石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的石墨烯交错连接，形成均匀的微米级孔道，石墨烯的表面均匀负载3～5nm的贵金属颗粒。
实施例2
本实施例涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，由如下步骤组成：
步骤一，将氧化石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯水溶液的浓度为1.2mg/mL；
步骤二，向氧化石墨烯水溶液中加入贵金属盐氯亚钯酸钾，加入戊二醛后再调溶液的pH为6，机械搅拌，30℃保温1h，贵金属盐和氧化石墨烯的质量比为1:50，戊二醛和氧化石墨烯的质量比0.001:1，得到贵金属盐/氧化石墨烯的混合溶液；
步骤三，将混合溶液加入还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后在35℃条件下进行水热反应10h，得到贵金属石墨烯的水凝胶，还原剂和氧化石墨烯的质量比为1:4；
步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，冷冻干燥的温度为-30℃，真空度为5Pa，干燥时间为18h，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂，通过电子显微镜检测，石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的石墨烯交错连接，形成均匀的微米级孔道，石墨烯的表面均匀负载3～5nm的贵金属颗粒。
实施例3
本实施例涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，由如下步骤组成：
步骤一，将氧化石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯水溶液的浓度为1.7mg/mL；
步骤二，向氧化石墨烯水溶液中加入贵金属盐氯亚钯酸钾，加入戊二醛后再调溶液的pH为5，机械搅拌，33℃保温2h，贵金属盐和氧化石墨烯的质量比为1:13，戊二醛和氧化石墨烯的质量比0.01:1，得到贵金属盐/氧化石墨烯的混合溶液；
步骤三，将混合溶液加入还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后在37℃条件下进行水热反应10h，得到贵金属石墨烯的水凝胶，还原剂和氧化石墨烯的质量比为1:6；
步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，冷冻干燥的温度为-60℃，真空度为15Pa，干燥时间为24h，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂，通过电子显微镜检测，石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的石墨烯交错连接，形成均匀的微米级孔道，石墨烯的表面均匀负载3～5nm的贵金属颗粒。
实施例4
本实施例涉及一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，由如下步骤组成：
步骤一，将氧化石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的氧化石墨烯水溶液，氧化石墨烯水溶液的浓度为2.3mg/mL；
步骤二，向氧化石墨烯水溶液中加入贵金属盐氯亚钯酸钾，加入戊二醛后再调溶液的pH为6，机械搅拌，35℃保温0.5h，贵金属盐和氧化石墨烯的质量比为1:30，戊二醛和氧化石墨烯的质量比0.05:1，得到贵金属盐/氧化石墨烯的混合溶液；
步骤三，将混合溶液加入还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后在33℃条件下进行水热反应2h，得到贵金属石墨烯的水凝胶，还原剂和氧化石墨烯的质量比为1:7；
步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，冷冻干燥的温度为-45℃，真空度为30Pa，干燥时间为10h，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂，通过电子显微镜检测，石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的石墨烯交错连接，形成均匀的微米级孔道，石墨烯的表面均匀负载3～5nm的贵金属颗粒。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：步骤二中不加入戊二醛也不再调溶液的pH为5～6，通过电子显微镜检测，最后获得产物的石墨烯交错连接，形成的孔道孔径不均匀，石墨烯表面负载的贵金属颗粒分布不均匀，有局部的聚集现象。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于：步骤二中不加入戊二醛也不再调溶液的pH为5～6，通过电子显微镜检测，最后获得产物的石墨烯交错连接，形成的孔道孔径不均匀，石墨烯表面负载的贵金属颗粒分布不均匀，有局部的聚集现象。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于：步骤二中不加入戊二醛也不再调溶液的pH为5～6，通过电子显微镜检测，最后获得产物的石墨烯交错连接，形成的孔道孔径不均匀，石墨烯表面负载的贵金属颗粒分布不均匀，有局部的聚集现象。
对比例4
本对比例与实施例4的区别在于：步骤二中不加入戊二醛也不再调溶液的pH为5～6，通过电子显微镜检测，最后获得产物的石墨烯交错连接，形成的孔道孔径不均匀，石墨烯表面负载的贵金属颗粒分布不均匀，有局部的聚集现象。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (6)
1.一种石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将氧化石墨烯粉末与纯水混合，依次超声分散和机械搅拌得到分散性稳定的氧化石墨烯水溶液；
步骤二，向所述氧化石墨烯水溶液中加入贵金属盐，加入戊二醛后再调溶液的pH为5～6，机械搅拌，30～35℃保温0.5～2h，得到贵金属盐/氧化石墨烯的混合溶液；
步骤三，将所述混合溶液加入还原剂硼氢化钠，搅拌均匀后在33～37℃条件下进行水热反应2～10h，得到贵金属石墨烯的水凝胶；
步骤四，冷冻干燥处理去除溶剂，所述冷冻干燥的温度为-60～-30℃，真空度为5～30Pa，干燥时间为10～24h，得到石墨烯气凝胶基贵金属催化剂。
2.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤一中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1.2～2.3mg/mL。
3.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤二中，所述贵金属盐和所述氧化石墨烯的质量比为1:13～50。
4.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤二中，所述戊二醛和所述氧化石墨烯的质量比0.001～0.05:1。
5.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤三中，所述还原剂和所述氧化石墨烯的质量比为1:4～7。
6.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤三中，所述水热反应的温度为35℃，时间为6h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611260795.5A CN106824178A (zh) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611260795.5A CN106824178A (zh) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106824178A true CN106824178A (zh) | 2017-06-13 |
Family
ID=59114376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611260795.5A Pending CN106824178A (zh) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106824178A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107694565A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-16 | 上海泰坦科技股份有限公司 | 一种石墨烯气凝胶贵金属催化剂的制备方法 |
| CN107799778A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-13 | 上海泰坦科技股份有限公司 | 一种碳纤维负载贵金属催化剂及其制备方法和应用 |
| CN113957454A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-21 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水电解制氢用双层电极及其制备方法和应用 |
| CN114394780A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-26 | 苏州大学 | 一种氧化石墨烯-钯盐复合墨水、多级多孔石墨烯-钯蒸发器及其制备方法和应用 |
-
2016
- 2016-12-30 CN CN201611260795.5A patent/CN106824178A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107694565A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-16 | 上海泰坦科技股份有限公司 | 一种石墨烯气凝胶贵金属催化剂的制备方法 |
| CN107799778A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-13 | 上海泰坦科技股份有限公司 | 一种碳纤维负载贵金属催化剂及其制备方法和应用 |
| CN113957454A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-21 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水电解制氢用双层电极及其制备方法和应用 |
| WO2023071234A1 (zh) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种水电解制氢用双层电极及其制备方法和应用 |
| CN114394780A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-26 | 苏州大学 | 一种氧化石墨烯-钯盐复合墨水、多级多孔石墨烯-钯蒸发器及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mohamud et al. | Zeolotic imidazolate frameworks (ZIFs) derived porous carbon: A review from crystal growth & green synthesis to oxygen reduction reaction activity | |
| CN104549363B (zh) | 一种纳米金属或金属合金催化剂及其制备方法 | |
| CN101116817B (zh) | 碳氮纳米管负载铂钌纳米粒子电极催化剂的制备方法 | |
| Liu et al. | CuCo2O4 nanoplate film as a low-cost, highly active and durable catalyst towards the hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane for hydrogen production | |
| CN103935986B (zh) | 一种以生物碳源材料高产率制备石墨烯的方法 | |
| CN105013468B (zh) | 一种以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂及其制备方法 | |
| Patil et al. | Nitrogen and sulphur co-doped multiwalled carbon nanotubes as an efficient electrocatalyst for improved oxygen electroreduction | |
| CN104607183B (zh) | 一种低温燃料电池Pd‑Pt多面体纳米晶电催化剂及制备方法 | |
| CN102814199B (zh) | 用于贵金属催化剂原位固载的磁性聚合物微球的制备方法 | |
| CN106824178A (zh) | 石墨烯气凝胶基贵金属催化剂的制备工艺 | |
| CN105845948B (zh) | 一种花状铜/氧化铜微纳米复合材料负载贵金属燃料电池催化剂的制备方法 | |
| CN104707658A (zh) | 一种Pd/金属有机骨架化合物催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108808019B (zh) | 一种杂原子掺杂碳微球负载磷化铁纳米粒子的氧还原催化剂及其制备方法 | |
| CN106466602B (zh) | 一种炭载钯催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN103007930A (zh) | 一种高催化活性Pd纳米粒子电催化剂的制备方法 | |
| CN102744058B (zh) | 一种Pd/TiO2@CNT催化剂及其制备方法 | |
| CN109004240A (zh) | 一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法 | |
| CN107262153A (zh) | 一种Pd/MIL‑100(Fe)光催化剂的制备方法 | |
| CN105810960B (zh) | 一种以泡沫镍为基体的复合材料及其制备方法 | |
| CN108878914A (zh) | 基于氮掺杂石墨烯气凝胶的氧气还原催化剂及其制备方法 | |
| CN109647408B (zh) | 一种基于Co-MOF的多孔复合自支撑催化剂的制备方法和应用 | |
| CN110975899A (zh) | 一种碳颗粒插层的磷化钴纳米片复合材料的制备方法 | |
| Wang et al. | Ultrafine Pt nanoparticles decorated carbon nanotubes for enhanced electrocatalytic hydrogen evolution reaction | |
| CN103816906A (zh) | 一种用于氨硼烷水解制氢的碳负载Ni3B复合催化剂 | |
| Liu et al. | Nitrogen‐Doped Graphene Oxide Nanoribbon Supported Cobalt Oxide Nanoparticles as High‐Performance Bifunctional Catalysts for Zinc–Air Battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170613 |