CN105032449A - 一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105032449A
CN105032449A CN201510405396.2A CN201510405396A CN105032449A CN 105032449 A CN105032449 A CN 105032449A CN 201510405396 A CN201510405396 A CN 201510405396A CN 105032449 A CN105032449 A CN 105032449A
Authority
CN
China
Prior art keywords
presoma
metal
rhodium
graded
iridium
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
Application number
CN201510405396.2A
Other languages
English (en)
Inventor
杜春雨
伊苏巴鲁麦库
杜磊
王雅静
孙雍荣
尹鸽平
高云智
左朋建
程新群
马玉林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201510405396.2A priority Critical patent/CN105032449A/zh
Publication of CN105032449A publication Critical patent/CN105032449A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法,所述催化剂为由载体及其担载的梯度金属基纳米颗粒构成的复合催化剂,梯度金属基纳米颗粒与载体的质量比为0.01~4∶1,梯度金属基纳米颗粒的组成元素为元素周期表中不含放射性的、可在水溶液中稳定存在的金属元素,且由内至外颗粒的组成成分和含量发生梯度变化。本发明解决了原有催化剂的高成本和活性不足的问题,同时实现了催化剂中金属组分电子结构和晶面应力的连续调控。本发明中的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂具有新颖的梯度层级结构,通过调节金属组成可以实现各个组分应力和电子结构的连续调变,为多元梯度结构金属纳米颗粒催化剂的合成提供一种有效方法。

Description

一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种多元金属基催化剂及其制备方法,具体涉及一种基于连续溶剂热法的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法。
背景技术
催化过程存在于合成、能量转化等多个领域,几乎遍布整个化学化工过程。大部分化学反应速度极慢,通常需要催化剂加快反应速度,从而满足实际需求。金属催化剂是一类重要的催化剂,其中纳米尺度的金属颗粒具有高比表面积、高活性位密度,同时由于其物理尺度的特殊性,导致一系列特殊的催化性质。
在上述催化过程中,电催化应用领域广,得到了较为广泛和深入的研究。其中,高分子膜燃料电池(以下简称燃料电池)是电催化最重要的应用形式之一。燃料电池具有能量密度高、高转化效率、低操作温度、无污染、能够快速启停等优点,因而受到各国政府、科研机构的广泛重视,被认为是能够有效遏制环境恶化、解决能源危机的有效能量转化装置。目前最有效的催化剂是Pt基贵金属催化剂,导致燃料电池成本过高。资料表明,目前燃料电池中Pt催化剂占总成本的40%以上,阻碍了燃料电池的商业化进程。因此,制造高性能的燃料电池用电催化剂的研究更为重要,成为基础研究和应用研究热点。多组分的纳米催化剂作为最重要的一类电催化剂有望大幅度提高催化性能,从而加快燃料电池的商业化进程,已经受到了广泛关注。然而,目前针对多组分催化剂组分应力、电子结构的调控没有可控的、高效的手段,妨碍了此类催化剂的实际应用。
发明内容
为了实现纳米多元金属催化剂中的各金属组分应力、电子结构的可控、高效、连续地调节,本发明提供了一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂,所述催化剂为复合催化剂,由载体及其担载的梯度金属基纳米颗粒构成,梯度金属基纳米颗粒与载体的质量比为0.01~4∶1。其中:所述梯度金属基纳米颗粒的组成元素为元素周期表中不含放射性的、可在水溶液中稳定存在的金属元素,且由内至外颗粒的组成成分和含量发生梯度变化,内层各金属元素与最外层金属元素的摩尔量比为0.1~10∶1。
以三元为例(但不仅限于三元),元素分布如图1所示,且内层金属元素A在水溶液中的活泼性强于最外层金属元素C,即内层金属A可与最外层金属元素C的盐溶液发生置换反应。该催化剂金属颗粒的粒径分布为2-30nm,且由内至外颗粒的组成成分和含量发生梯度变化,以最外层金属元素C为基准,A与C、B与C的摩尔量比为0.1~10∶1。
所述内层金属、次外层金属为铁、钴、镍、铜、钌、铑、银、铱、金中的两种或多种,最外层金属为钌、铑、铱、金、钯或铂等贵金属。
所述载体可以是常用的燃料电池催化剂碳载体,如VulcanXC-72、VulcanXC-72R、BP2000、科琴黑、碳纳米管以及碳纤维等;也可以是某些氧化物载体,如CeO2、TiO2、IrO2、In2O3、SnO2、NbO2、Al2O3或氧化铟锡等;还可以是某些碳化物,如WC、C3N4、SiC、Cr4C3、TaC或B4C等。
上述多元梯度金属基纳米颗粒催化剂的制备步骤如下:
一、制备担载的二元或多元纳米颗粒:将含有目标元素的前驱体溶液分散在多元醇溶液中,再加入载体材料,使金属总质量与载体质量的比为0.01~4∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9~12,利用氩气鼓泡使溶液饱和,使用微波加热溶液,使之温度达到120~160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到担载的二元或多元纳米颗粒。
以二元为例:将含有目标元素的前驱体溶液分散在多元醇溶液中,以最外层金属元素C为基准,使A与C、B与C的摩尔量比为0.1~10∶1。再加入载体材料,使金属总质量与载体质量的比为0.01~4∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9~12,利用氩气鼓泡使溶液饱和,使用微波加热溶液,使之温度达到120~160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到担载的二元或多元纳米颗粒。
本步骤中,所述多元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇、二缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、1,2-十二烷二醇中的一种或多种。
本步骤中,所述含有目标元素的前驱体包括如下物质的两种或多种:金属铁的前驱体、金属钴的前驱体、金属镍的前驱体、金属铜的前驱体、金属钌的前驱体、金属铑的前驱体、金属银的前驱体、金属铱的前驱体、金属金的前驱体,其中:金属铁的前驱体包括氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种;金属钴的前驱体包括氯化钴、硝酸钴、硫酸钴中的一种;金属镍的前驱体包括氯化镍、硫酸镍、甲酸镍(II)盐、硝酸镍中的一种;金属铜的前驱体包括氯化铜、硫酸铜、酒石酸铜、柠檬酸铜、硝酸铜中的一种;金属钌的前驱体包括氯化钌、硝酸钌、草酸钌中的一种;金属铑的前驱体包括氯化铑、三乙酰丙酮铑、三乙酰丙酮铑(III)、硝酸铑、醋酸铑、硫酸铑、氯铑酸铵、氯铑酸钾中的一种;金属银的前驱体包括硝酸银、碘酸银中的一种;金属铱的前驱体包括氯铱酸、氯化铱、醋酸铱、六氯铱(IV)酸钾、三羰基氯化铱中的一种;金属金的前驱体包括氯金酸、氯金酸钾、氯金酸钠、氯化金中的一种。
二、制备担载的梯度多元纳米颗粒:取一定量的步骤一制得的载体担载的二元或多元纳米颗粒与贵金属的前驱体分散到多元醇中,期间一直由氩气保护,使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9~12,在油浴中处理2~10h,处理温度为90~130℃,洗涤干燥即可得到载体担载的多元梯度复合催化剂。
本步骤涉及金属与前驱体之间的置换反应:如图2所示,当第一步多元醇法制备的二元或多元金属纳米颗粒加入到含贵金属前驱体的多元醇溶液中,一方面氧化态的贵金属元素被多元醇还原成为金属;另一方面二元或多元金属纳米颗粒中较活泼的金属将氧化态的贵金属元素还原形成金属,其本身被氧化溶于溶液中,从而在形成由内至外的梯度结构。
本步骤中,所述贵金属的前驱体包括如下物质的一种:贵金属钌的前驱体、贵金属铑的前驱体、贵金属铱的前驱体、贵金属金的前驱体、贵金属钯的前驱体、贵金属铂的前驱体,其中:贵金属钌的前驱体包括氯化钌、硝酸钌、草酸钌中的一种;贵金属铑的前驱体包括氯化铑、三乙酰丙酮铑、三乙酰丙酮铑(III)、硝酸铑、醋酸铑、硫酸铑、氯铑酸铵、氯铑酸钾中的一种;贵金属铱的前驱体包括氯铱酸、氯化铱、醋酸铱、六氯铱(IV)酸钾、三羰基氯化铱中的一种;贵金属金的前驱体包括氯金酸、氯金酸钾、氯金酸钠、氯化金中的一种;贵金属钯的前驱体包括氯钯酸、氯化钯、硫酸钯、硝酸钯、氯钯酸铵、氯钯酸钠、六氯钯酸钾中的一种;贵金属铂的前驱体包括氯铂酸、氯铂酸钾、氯亚铂酸钾、二亚硝基二氨铂、乙酰丙酮铂中的一种。
本发明具有如下优点:
1、第一步溶剂热法合成的二元或多元纳米颗粒结晶性良好,具有特征的X电子衍射特征、球形形貌和均匀的粒径分布。
2、以第一步得到的二元或多元纳米颗粒为初始原料,结合第二步溶剂热法合成的梯度纳米颗粒具有特征的X射线电子衍射特征、球形形貌和均匀的粒径分布。
3、第二步得到的纳米颗粒呈现梯度结构。从高倍电镜可以分析得到,该纳米颗粒最外层富含第二步使用的贵金属。同时本发明采用表面元素分析手段发现该纳米颗粒并没有展现出第一步得到的二元或多元纳米颗粒中的金属元素,说明第二步溶剂热法使得相应的金属元素在其表面富集,形成了梯度结构。同时梯度的内核使得外层金属晶格发生收缩,从而实现其表面原子间应力和原子本身电子结构的可控调变。
4、通过对比相同元素的d带中心结合能,以及表层元素的d带中心结合能的改变可知,本发明涉及的方法制备的梯度金属纳米颗粒中元素的电子结构得到成功的调变。
5、本发明设计的梯度金属纳米颗粒在电解液中展示出特征的循环伏安峰形,同时具备与商用Pt/C相当的电催化活性。
6、本发明解决了原有催化剂和活性不足的高成本问题,同时实现催化剂中金属组分电子结构和晶面应力的连续调控。
7、本发明中的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂具有新颖的梯度层级结构,通过调节金属组成可以实现各个组分应力和电子结构的连续调变。
8、本发明可用于多元梯度结构金属纳米颗粒催化剂的合成。
附图说明
图1为本发明涉及的梯度多元金属纳米颗粒结构示意图;
图2为实施例1的梯度纳米金属颗粒的形成示意图;
图3为实施例1制备的IrNi/C的XRD谱;
图4为实施例1制备的IrNi/C的TEM电镜照片;
图5为实施例1制备的IrNi/C的粒径分布分析图;
图6为实施例1制备的PdIrNi/C的XRD谱;
图7为实施例1制备的PdIrNi/C的TEM电镜照片;
图8为实施例1制备的PdIrNi/C的粒径分布分析图;
图9为实施例1制备的PdIrNi/C的高倍电镜照片;
图10为实施例1制备的IrNi/C和PdIrNi/C中Ni元素的XPS分析图;
图11为实施例1制备的IrNi/C中Ir元素的XPS分析图;
图12为实施例1制备的PdIrNi/C中Ir元素的XPS分析图;
图13为实施例1制备的PdIrNi/C中Pd元素的XPS分析图;
图14为实施例1制备的IrNi/C和PdIrNi/C在电解液中的循环伏安曲线;
图15为实施例1制备的PdIrNi/C和Pt/C的氧还原活性曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1:
一、制备IrNi/C纳米颗粒:将氯化镍、氯铱酸与XC-72R分散到乙二醇中,使得Ni与Ir前驱体的摩尔量比为1∶1,前驱体中所有金属总质量与XC-72R质量的比为0.25∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=10,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到130℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到IrNi/C。
二、继而取一定量的IrNi/C与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为3∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=10,在油浴中处理3h,处理温度为110℃。洗涤干燥即可得到梯度PdIrNi/C复合催化剂。
第一步溶剂热法合成的IrNi金属合金纳米颗粒结晶性良好,具有特征的X电子衍射特征(如图3)、球形形貌(图4)和均匀的粒径分布(图5)。
以IrNi金属合金纳米颗粒为初始原料,结合第二步溶剂热法合成的PdIrNi三元梯度纳米颗粒具有特征的X电子衍射特征(如图6)、球形形貌(图7)和均匀的粒径分布(图8)。
PdIrNi三元合金纳米颗粒呈现梯度结构。从图9所示的高倍电镜可以分析得到,该三元合金纳米颗粒最外层富含金属Pd。同时本发明采用表面元素分析手段(图10)发现该三元合金纳米颗粒并没有展现出IrNi内核中的元素,说明Pd元素在其表面富集,形成了梯度结构。同时梯度的IrNi内核使得外层Pd金属晶格发生收缩,从而实现其表面原子间应力和原子本身电子结构的可控调变。
通过对比图11与图12中相同元素的d带中心结合能,以及表层元素的d带中心结合能的改变(图13)可知,本实施例制备的三元梯度金属纳米颗粒中元素的电子结构得到成功的调变。
本实施例设计的三元梯度金属纳米颗粒在电解液中展示出特征的循环伏安峰形(图14),同时具备与商用Pt/C相当的电催化活性(图15)。
实施例2:
一、制备IrNi/石墨烯纳米颗粒:将氯化镍、氯铱酸与氧化石墨分散到乙二醇中,使得Ni与Ir前驱体的摩尔量比为0.1∶1,前驱体中所有金属总质量与氧化石墨质量的比为0.25∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到140℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到IrNi/石墨烯。
二、继而取一定量的IrNi/石墨烯,与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为0.1∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,在油浴中处理5h,处理温度为90℃。洗涤干燥即可得到梯度PdIrNi/石墨烯复合催化剂。
实施例3:
一、制备IrNi/石墨烯纳米颗粒:将氯化镍、氯铱酸与氧化石墨分散到乙二醇中,使得Ni与Ir前驱体的摩尔量比为0.5∶1,前驱体中所有金属总质量与氧化石墨质量的比为0.4∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到150℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到IrNi/石墨烯。
二、继而取一定量的IrNi/石墨烯与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为0.1∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9,在油浴中处理8h,处理温度为120℃。洗涤干燥即可得到梯度PdIrNi/石墨烯复合催化剂。
实施例4:
一、制备IrNi/C纳米颗粒:将氯化镍、氯铱酸与XC-72R分散到乙二醇中,使得Ni与Ir前驱体的摩尔量比为5∶1,前驱体中所有金属总质量与XC-72R质量的比为0.5∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到IrNi/C。
二、继而取一定量的IrNi/C,与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为5∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=10,在油浴中处理10h,处理温度为110℃。洗涤干燥即可得到梯度PdIrNi/C复合催化剂。
实施例5:
一、制备IrNi/C纳米颗粒:将氯化镍、氯铱酸与XC-72R分散到乙二醇中,使得Ni与Ir前驱体的摩尔量比为10∶1,前驱体中所有金属总质量与XC-72R质量的比为1∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到IrNi/C。
二、继而取一定量的IrNi/C,与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为10∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,在油浴中处理10h,处理温度为120℃。洗涤干燥即可得到梯度PdIrNi/C复合催化剂。
实施例6:
一、制备AgNi/C纳米颗粒:将氯化镍、硝酸银与XC-72R分散到乙二醇中,使得Ni与Ag前驱体的摩尔量比为10∶1,前驱体中所有金属总质量与XC-72R质量的比为2∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到AgNi/C。
二、继而取一定量的AgNi/C,与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为10∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,在油浴中处理10h,处理温度为120℃。洗涤干燥即可得到梯度PdAgNi/C复合催化剂。
实施例7:
一、制备AgNi/C纳米颗粒:将氯化镍、硝酸银与XC-72R分散到乙二醇中,使得Ni与Ag前驱体的摩尔量比为10∶1,前驱体中所有金属总质量与XC-72R质量的比为4∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到AgNi/C。
二、继而取一定量的AgNi/C,与氯铂酸分散到乙二醇中,Ni与Pt摩尔量之比为10∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,在油浴中处理10h,处理温度为120℃。洗涤干燥即可得到梯度PtAgNi/C复合催化剂。
实施例8:
一、制备AgFe/C纳米颗粒:将氯化铁、硝酸银与XC-72R分散到乙二醇中,使得Fe与Ag前驱体的摩尔量比为10∶1,前驱体中所有金属总质量与XC-72R质量的比为0.25∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到AgFe/C。
二、继而取一定量的AgFe/C,与氯铂酸分散到乙二醇中,Fe与Pt摩尔量之比为10∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,在油浴中处理10h,处理温度为120℃。洗涤干燥即可得到梯度PtAgFe/C复合催化剂。
实施例9:
一、制备IrNiFe/WC纳米颗粒:将氯化镍、氯铱酸、氯化铁与碳化钨分散到乙二醇中,使得Ni与Ir前驱体的摩尔量比为0.1∶1,Ni与Fe前驱体的摩尔量比为0.1∶1,前驱体中所有金属总质量与碳化钨质量的比为0.25∶1。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,利用氩气鼓泡使溶液饱和。使用微波加热溶液,使之温度达到140℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到IrNiFe/WC。
二、继而取一定量的IrNiFe/WC,与氯钯酸分散到乙二醇中,Ni与Pd摩尔量之比为0.1∶1,期间一直由氩气保护。使用NaOH的多元醇溶液调节pH=12,在油浴中处理5h,处理温度为90℃。洗涤干燥即可得到梯度PdIrNiFe/WC复合催化剂。

Claims (10)

1.一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂,其特征在于所述催化剂为由载体及其担载的梯度金属基纳米颗粒构成的复合催化剂,梯度金属基纳米颗粒与载体的质量比为0.01~4∶1,所述梯度金属基纳米颗粒的组成元素为元素周期表中不含放射性的、可在水溶液中稳定存在的金属元素,且由内至外颗粒的组成成分和含量发生梯度变化。
2.根据权利要求1所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂,其特征在于所述内层各金属元素与最外层金属元素的摩尔量比为0.1~10∶1。
3.根据权利要求1所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂,其特征在于所述金属基纳米颗粒的粒径分布为2-30nm。
4.根据权利要求1或2所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂,其特征在于所述内层金属为铁、钴、镍、铜、钌、铑、银、铱、金中的两种或多种,最外层金属为钌、铑、铱、金、钯或铂。
5.根据权利要求1所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂,其特征在于所述载体为VulcanXC-72、VulcanXC-72R、BP2000、科琴黑、碳纳米管、碳纤维、CeO2、TiO2、IrO2、In2O3、SnO2、NbO2、Al2O3、氧化铟锡、WC、C3N4、SiC、Cr4C3、TaC或B4C。
6.一种权利要求1所述多元梯度金属基纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于所述方法步骤如下:
一、制备担载的二元或多元纳米颗粒:将含有目标元素的前驱体溶液分散在多元醇溶液中,再加入载体材料,使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9~12,利用氩气鼓泡使溶液饱和,使用微波加热溶液,使之温度达到120~160℃,自然冷却至室温,洗涤干燥,即可得到担载的二元或多元纳米颗粒;
二、制备担载的梯度多元纳米颗粒:取一定量的步骤一制得的载体担载的二元或多元纳米颗粒与贵金属的前驱体分散到多元醇中,期间一直由氩气保护,使用NaOH的多元醇溶液调节pH=9~12,在油浴中处理2~10h,处理温度为90~130℃,洗涤干燥即可得到载体担载的多元梯度复合催化剂。
7.根据权利要求6所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于所述多元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇、二缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、1,2-十二烷二醇中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于所述含有目标元素的前驱体包括如下物质的两种或多种:金属铁的前驱体、金属钴的前驱体、金属镍的前驱体、金属铜的前驱体、金属钌的前驱体、金属铑的前驱体、金属银的前驱体、金属铱的前驱体、金属金的前驱体。
9.根据权利要求8所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于所述金属铁的前驱体包括氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种;金属钴的前驱体包括氯化钴、硝酸钴、硫酸钴中的一种;金属镍的前驱体包括氯化镍、硫酸镍、甲酸镍(II)盐、硝酸镍中的一种;金属铜的前驱体包括氯化铜、硫酸铜、酒石酸铜、柠檬酸铜、硝酸铜中的一种;金属钌的前驱体包括氯化钌、硝酸钌、草酸钌中的一种;金属铑的前驱体包括氯化铑、三乙酰丙酮铑、三乙酰丙酮铑(III)、硝酸铑、醋酸铑、硫酸铑、氯铑酸铵、氯铑酸钾中的一种;金属银的前驱体包括硝酸银、碘酸银中的一种;金属铱的前驱体包括氯铱酸、氯化铱、醋酸铱、六氯铱(IV)酸钾、三羰基氯化铱中的一种;金属金的前驱体包括氯金酸、氯金酸钾、氯金酸钠、氯化金中的一种。
10.根据权利要求6所述的多元梯度金属基纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于所述贵金属的前驱体包括如下物质的一种:贵金属钌的前驱体、贵金属铑的前驱体、贵金属铱的前驱体、贵金属金的前驱体、贵金属钯的前驱体、贵金属铂的前驱体,其中:贵金属钌的前驱体包括氯化钌、硝酸钌、草酸钌中的一种;贵金属铑的前驱体包括氯化铑、三乙酰丙酮铑、三乙酰丙酮铑(III)、硝酸铑、醋酸铑、硫酸铑、氯铑酸铵、氯铑酸钾中的一种;贵金属铱的前驱体包括氯铱酸、氯化铱、醋酸铱、六氯铱(IV)酸钾、三羰基氯化铱中的一种;贵金属金的前驱体包括氯金酸、氯金酸钾、氯金酸钠、氯化金中的一种;贵金属钯的前驱体包括氯钯酸、氯化钯、硫酸钯、硝酸钯、氯钯酸铵、氯钯酸钠、六氯钯酸钾中的一种;贵金属铂的前驱体包括氯铂酸、氯铂酸钾、氯亚铂酸钾、二亚硝基二氨铂、乙酰丙酮铂中的一种。
CN201510405396.2A 2015-07-11 2015-07-11 一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法 Pending CN105032449A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510405396.2A CN105032449A (zh) 2015-07-11 2015-07-11 一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510405396.2A CN105032449A (zh) 2015-07-11 2015-07-11 一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105032449A true CN105032449A (zh) 2015-11-11

Family

ID=54439764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510405396.2A Pending CN105032449A (zh) 2015-07-11 2015-07-11 一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105032449A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107096561A (zh) * 2017-06-12 2017-08-29 青岛科技大学 一种Pt/NH4TiOF3多孔沙琪玛结构光催化剂及其制备方法
CN109364974A (zh) * 2018-11-15 2019-02-22 江苏大学 一种负载钯钴合金的介孔氮化碳纳米材料的制备方法
CN109752411A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 国家纳米科学中心 一种复合气敏材料及其制备方法和用途
CN113894288A (zh) * 2020-07-06 2022-01-07 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种超小、高分散金属纳米颗粒制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053021B1 (en) * 2004-04-22 2006-05-30 The Research Foundation Of The State University Of New York Core-shell synthesis of carbon-supported alloy nanoparticle catalysts
CN1872417A (zh) * 2006-06-08 2006-12-06 武汉理工大学 一种燃料电池用核壳催化剂及其制备方法
CN101572316A (zh) * 2009-06-06 2009-11-04 西北师范大学 用于低温燃料电池的修饰型催化剂及其制备方法
US20120010069A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of producing core-shell catalyst particle and core-shell catalyst particle produced by this production method
CN102500365A (zh) * 2011-10-19 2012-06-20 华南理工大学 一种用于低温燃料电池的核壳结构催化剂的制备方法
CN102664275A (zh) * 2012-04-23 2012-09-12 北京化工大学 一种燃料电池用碳载核壳型铜钯-铂催化剂及其制备方法
CN103157465A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 现代自动车株式会社 核壳型负载催化剂的制备方法及形成的核壳型负载催化剂

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053021B1 (en) * 2004-04-22 2006-05-30 The Research Foundation Of The State University Of New York Core-shell synthesis of carbon-supported alloy nanoparticle catalysts
CN1872417A (zh) * 2006-06-08 2006-12-06 武汉理工大学 一种燃料电池用核壳催化剂及其制备方法
CN101572316A (zh) * 2009-06-06 2009-11-04 西北师范大学 用于低温燃料电池的修饰型催化剂及其制备方法
US20120010069A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of producing core-shell catalyst particle and core-shell catalyst particle produced by this production method
CN102500365A (zh) * 2011-10-19 2012-06-20 华南理工大学 一种用于低温燃料电池的核壳结构催化剂的制备方法
CN103157465A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 现代自动车株式会社 核壳型负载催化剂的制备方法及形成的核壳型负载催化剂
CN102664275A (zh) * 2012-04-23 2012-09-12 北京化工大学 一种燃料电池用碳载核壳型铜钯-铂催化剂及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107096561A (zh) * 2017-06-12 2017-08-29 青岛科技大学 一种Pt/NH4TiOF3多孔沙琪玛结构光催化剂及其制备方法
CN109752411A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 国家纳米科学中心 一种复合气敏材料及其制备方法和用途
CN109752411B (zh) * 2017-11-07 2021-09-17 国家纳米科学中心 一种复合气敏材料及其制备方法和用途
CN109364974A (zh) * 2018-11-15 2019-02-22 江苏大学 一种负载钯钴合金的介孔氮化碳纳米材料的制备方法
CN113894288A (zh) * 2020-07-06 2022-01-07 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种超小、高分散金属纳米颗粒制备方法
CN113894288B (zh) * 2020-07-06 2023-11-10 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种超小、高分散金属纳米颗粒制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xia et al. Cr2O3 nanoparticle-reduced graphene oxide hybrid: A highly active electrocatalyst for N2 reduction at ambient conditions
Zhao et al. Advances in Sn-based catalysts for electrochemical CO 2 reduction
Babar et al. Electronic structure engineering for electrochemical water oxidation
Peng et al. Catalyst engineering for electrochemical energy conversion from water to water: water electrolysis and the hydrogen fuel cell
Zhang et al. Fiber materials for electrocatalysis applications
CN110252335B (zh) 一种碳包覆镍钌纳米材料及其制备方法和应用
Ashok et al. Single step synthesis of porous NiCoO2 for effective electrooxidation of glycerol in alkaline medium
Wang et al. Design strategies for non-precious metal oxide electrocatalysts for oxygen evolution reactions
Xue et al. Ruthenium-nickel-cobalt alloy nanoparticles embedded in hollow carbon microtubes as a bifunctional mosaic catalyst for overall water splitting
Zhang et al. High-entropy alloys in water electrolysis: Recent advances, fundamentals, and challenges
CN105032449A (zh) 一种多元梯度金属基纳米颗粒催化剂及其制备方法
Amer et al. Enriched active surface structure in nanosized tungsten-cobalt oxides electrocatalysts for efficient oxygen redox reactions
Ren et al. current progress of non-precious metal for ORR based electrocatalysts used for fuel cells
Luong et al. An effective strategy for preparing nickel nanoparticles encapsulated in polymer matrix-derived carbon shell with high catalytic activity and long-term durability toward urea electro-oxidation
He et al. Ultrafast synthetic strategies under extreme heating conditions toward single-atom catalysts
Amarnath et al. Phase-Pure High-Entropy Spinel Oxide (Ni, Fe, Mn, Cu, Zn) 3O4 via Thermal Plasma: A Promising Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction
Mukherjee et al. One pot synthesis of Pd@ CuO core-shell nanoparticles for electro catalytic oxidation of ethylene glycol for alkaline direct fuel cell
Sun et al. Pd and CoOx decorated reduced graphene oxide self-assembled on Ni foam as Al–H2O2 semi-fuel cells cathodes
Kodiyath et al. Intermetallic Pd3 X (X= Ti and Zr) nanocrystals for electro-oxidation of alcohols and formic acid in alkaline and acidic media
Wang et al. Cobalt carbonate-coated nitrogen-doped carbon nanotubes with a sea-cucumber morphology for electrocatalytic water splitting
Bao et al. Carbon dots regulate the multiple-proton-electron catalytic process and switch carbon dioxide reduction to hydrogen evolution reaction of PdCu alloy electrocatalyst
CN111313042B (zh) 一种双功能氧化电催化剂及其制备方法
Tan et al. Nitrogen-doped carbon coated Ni3Mo3N porous microrods as efficient electrocatalyst for hydrogen evolution reaction
Rani et al. Bi2MoO6 hierarchical microflowers for electrochemical oxygen evolution reaction
Ghafoor Abid et al. 3D nanosheet networks like mesoporous structure of NiO/CoSe2nanohybrid directly grown on nickel foam for oxygen evolution process

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151111

RJ01 Rejection of invention patent application after publication