本發(fā)明涉及析氫反應(yīng)電催化劑領(lǐng)域，具體涉及析氫反應(yīng)電催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、相比傳統(tǒng)制氫技術(shù)，電解水制氫技術(shù)由于具有較為簡單的生產(chǎn)工藝，同時該方法所需原料為水、電解得到的氫氣純度高、無污染物質(zhì)產(chǎn)生等優(yōu)點，被認(rèn)為是一種高效、環(huán)保的制氫技術(shù)。開發(fā)高效的析氫、析氧電催化劑，可以改變電催化水裂解過程中的電子轉(zhuǎn)移路徑和反應(yīng)能壘，進而有效地降低反應(yīng)過電勢，提升電解水的能量效率。其中，pt/c催化劑由于具有較高的活性，是目前被廣泛使用的商用析氫催化劑。但因其儲量低，價格昂貴，限制了電解水產(chǎn)氫的廣泛應(yīng)用。因此，開發(fā)高效、低成本析氫催化劑，有利于電解水技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供析氫反應(yīng)電催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種制備析氫反應(yīng)電催化劑的方法，所述方法包括：

3、(1)在惰性氣氛下，將金屬有機框架材料進行焙燒，所述金屬有機框架材料中的金屬包括co；

4、(2)將焙燒產(chǎn)物與鉑源接觸。

5、本發(fā)明第二方面提供了一種析氫反應(yīng)電催化劑，該催化劑由上述方法制備得到；

6、或者，所述催化劑包括載體與負(fù)載于所述載體上的pt，所述載體的元素組成包括：co、c和n，所述pt的載量1.7-4重量％。

7、本發(fā)明第三方面提供了上述的析氫反應(yīng)電催化劑在電解水析氫中的應(yīng)用。

8、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明以co金屬有機骨架材料為前驅(qū)體，通過焙燒，得到co-c基催化劑，由于高溫焙燒產(chǎn)生了缺陷位，利用zif衍生碳化物的表面缺陷吸附貴金屬pt與其配位，降低pt的粒徑有利于pt原子利用率的提升，可以有效地提高低pt電解水催化劑活性。在10ma/cm2電流密度下，該催化劑的her過電勢不高于80mv。

技術(shù)特征：

1.一種制備析氫反應(yīng)電催化劑的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，和/或，所述金屬有機框架材料中的有機配體由2-甲基咪唑提供；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述鈷源選自co(no3)2和/或氯化鈷；

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述焙燒的條件包括：以3-7℃/min的速度升溫至600℃及以上，并在該溫度下維持0.5-5h；

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述與鉑源接觸的條件包括：先在常溫下超聲接觸20-40min，再在50-70℃溫度下接觸8-18h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述焙燒產(chǎn)物與鉑源的重量比為10:0.05-0.5；

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述方法還包括：對步驟(2)產(chǎn)物中的固體進行還原；

8.一種析氫反應(yīng)電催化劑，其特征在于，該催化劑由權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法制備得到；

9.權(quán)利要求8所述的析氫反應(yīng)電催化劑在電解水析氫中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其中，所述析氫反應(yīng)電催化劑為陰極電催化劑；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及析氫反應(yīng)電催化劑領(lǐng)域，公開了析氫反應(yīng)電催化劑及其制備方法和應(yīng)用。所述方法包括：(1)在惰性氣氛下，將金屬有機框架材料進行焙燒，所述金屬有機框架材料中的金屬包括Co；(2)將焙燒產(chǎn)物與鉑源接觸。通過本發(fā)明的方法有利于Pt利用率的提升，可以有效地提高低Pt電解水催化劑活性，在10mA/cm<supgt;2</supgt;電流密度下，該催化劑的HER過電勢不高于80mV。

技術(shù)研發(fā)人員：馮英杰,周越,付曉玥,王保國,趙清銳,劉東兵,馮靜,白杰,張明森
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15