[發明專利]一種基于氧化鎢/石墨烯氣凝膠的低鉑復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110391232.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113235130B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 劉衛;李怡;楊靜;王紅蕾;孫玉靜;鄭治坤
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C25B11/093
• 分類號: C25B11/093;C25B1/04;C02F1/461
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

1.一種基于氧化鎢/石墨烯氣凝膠的低鉑復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.將石墨烯用氧化劑氧化后分散剝離到水中，得到均勻分散的氧化石墨烯水分散液；利用溶劑置換法將氧化石墨烯水分散液中的水置換成非水溶劑，得到氧化石墨烯分散液；所述氧化石墨烯水分散液的濃度為0.1～20mg/mL，置換后的氧化石墨烯分散液濃度為0.1～20mg/mL；所述非水溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇中的一種或幾種；

S2.將鎢前驅體溶液與氧化石墨烯分散液充分混合，利用溶劑熱法，一步得到多級孔結構的負載氧化鎢納米線的石墨烯復合水凝膠，冷凍干燥，得到氧化鎢/石墨烯氣凝膠；所述鎢前驅體溶液中的溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇中的一種；所述鎢前驅體溶液的濃度為1～100mg/mL；所述溶劑熱法的條件為120～220℃反應5～24h；

S3.將氧化鎢/石墨烯氣凝膠分散在溶劑中，并加入Nafion溶液，分散得墨水，涂覆于電極表面，干燥后浸泡在鉑金屬前驅體溶液中，利用電化學沉積法得到基于氧化鎢/石墨烯氣凝膠的低鉑電催化劑。

2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟S3所述電化學沉積法的電壓為-10mV～-80mV；沉積時間為2～60min。

3.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟S3所述涂覆于電極表面的催化劑量為2μg～50μg。

4.權利要求1～3任一項所述制備方法制得的基于氧化鎢/石墨烯氣凝膠的低鉑復合材料。

5.根據權利要求4所述基于氧化鎢/石墨烯氣凝膠的低鉑復合材料，其特征在于，所述低鉑復合材料具有三維連續的多級孔結構；孔容為0.2～0.4m³/g；大孔徑為1～10μm，介孔孔徑為2～10nm；比表面積為100～300m²/g。

6.權利要求4或5所述基于氧化鎢/石墨烯氣凝膠的低鉑復合材料在電解水制氫中的應用。