[發(fā)明專利]一種復(fù)合催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011622970.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112717980B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王一菲;李嚴(yán);付超;廖文俊;蘇青
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: B01J29/12
• 分類號: B01J29/12;C25B1/04;C25B11/091;H01M4/86;H01M4/92
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 王衛(wèi)彬;鄒玲

1.一種復(fù)合催化劑作為陰極催化劑在質(zhì)子交換膜電解水制備氫氣領(lǐng)域的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合催化劑的制備方法包括如下步驟：

（1）含氧化石墨烯和Y型分子篩的懸浮液經(jīng)干燥，在惰性氣氛條件下，進(jìn)行還原反應(yīng)，得還原氧化石墨烯-Y型分子篩復(fù)合材料，即rGO-Y復(fù)合材料；所述Y型分子篩的制備方法包括如下步驟：天然沸石和NaOH的混合物經(jīng)熔融，與水混合，陳化，晶化，即可；所述天然沸石中硅元素和鋁元素的摩爾比為（4.5~6）：1；所述氧化石墨烯和所述Y型分子篩的質(zhì)量比為1：（4~6）；所述天然沸石為縉云斜發(fā)沸石和/或縉云絲光沸石；所述天然沸石與所述NaOH的質(zhì)量比為1：（1.2~1.3）；所述熔融的溫度為500~650℃；所述熔融的時間為1.5~2.5h；所述熔融后制得的物料與所述水的質(zhì)量比為1：（4~5）；所述陳化的時間為10~14h；所述晶化的溫度為90~110℃；所述晶化的時間為6~10h；所述含氧化石墨烯和Y型分子篩的懸浮液中，所述氧化石墨烯的濃度為4~6mg/mL；

（2）在水中，所述rGO-Y復(fù)合材料經(jīng)分散，得rGO-Y復(fù)合材料懸浮液，所述rGO-Y復(fù)合材料懸浮液與H₂PtCl₆進(jìn)行混合，得混合物料A；所述混合物料A與還原劑進(jìn)行反應(yīng)，即可得到所述復(fù)合催化劑；所述rGO-Y復(fù)合材料與H₂PtCl₆中Pt元素的質(zhì)量比為1：（0.6~1）。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合催化劑作為陰極催化劑在質(zhì)子交換膜電解水制備氫氣領(lǐng)域的應(yīng)用，其特征在于，所述氧化石墨烯的制備方法包括如下步驟：H₂SO₄、H₃PO₄、KMnO₄和石墨按120:13:6:1的質(zhì)量比進(jìn)行第一次混合，降溫至35~40℃，再于50~55℃的條件下攪拌，制得混合物料B；所述混合物料B依次與冰水和H₂O₂水溶液進(jìn)行第二次混合，靜置，離心收集濾渣，清洗所述濾渣至中性，即可。

3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合催化劑作為陰極催化劑在質(zhì)子交換膜電解水制備氫氣領(lǐng)域的應(yīng)用，其特征在于，所述石墨為鱗片石墨；

或，所述攪拌的時間為10~15h；

或，所述攪拌的操作后還進(jìn)一步包括降溫的操作；

或，所述冰水與所述石墨的質(zhì)量比為（350~450）：1；

或，所述H₂O₂水溶液中H₂O₂的質(zhì)量百分比為20%~35%；

或，所述石墨與所述H₂O₂水溶液中H₂O₂的質(zhì)量比為（0.26~0.45）：1；

或，所述靜置的時間為10~15h；

或，所述清洗包括如下步驟：分別用無水乙醇、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的HCl和去離子水將所述濾渣洗至中性，即可；

或，所述清洗的操作后還進(jìn)一步包括干燥的操作。

4.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合催化劑作為陰極催化劑在質(zhì)子交換膜電解水制備氫氣領(lǐng)域的應(yīng)用，其特征在于，所述攪拌的時間為12~15h；

或，所述攪拌的操作后還進(jìn)一步包括降溫至室溫的操作；

或，所述冰水與所述石墨的質(zhì)量比為400：1；

或，所述H₂O₂水溶液中H₂O₂的質(zhì)量百分比為30%~35%；

或，所述石墨與所述H₂O₂水溶液中H₂O₂的質(zhì)量比為（0.30~0.45）：1；

或，所述靜置的時間為12~15h。