三维氮掺杂石墨烯载铂铜复合电催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种三维氮掺杂石墨烯载铂铜纳米电催化剂，其制备方法是将氧化石墨烯片超声分散在水溶液中，然后加入尿素和可溶性镍盐充分混合均匀，将混合物转移到水热反应釜中反应，冷冻干燥后得到三维氮掺杂石墨烯，之后将三维氮掺杂石墨烯溶解于乙二醇中，依次加入氯铂酸、二水合氯化铜和谷氨酸进行微波反应得到催化剂。本发明方法具有节能，快速，简单等特点，原料易得，产率高，制备的催化剂能显著提升铂在酸性条件下直接电催化氧化甲醇的能力，是商品化炭黑载铂及商品化炭黑载铂钌电催化剂的3~4倍，在甲醇燃料电池中具有广泛的应用。

主权项

一种三维氮掺杂石墨烯载铂铜复合电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将氧化石墨烯片超声分散于水溶液中，然后加入尿素、可溶性镍盐混合均匀，混合物中石墨烯片含量为0.5~6mg/ml，尿素浓度0.1~2mg/ml，Ni²⁺ 的浓度为0.01~2.0mg/ml;（2）将混合物转移到反应釜中，在150~200℃密闭反应，经洗涤干燥得到三维氮掺杂石墨烯；（3）将三维氮掺杂石墨烯溶解于乙二醇中，加入氯铂酸、氯化铜和谷氨酸，三维氮掺杂石墨烯、氯铂酸、氯化铜与谷氨酸的质量比为8：5.2：1.75：10～8：5.2：5.25：12；（4）调节步骤（3）制备得到的混合物pH值为11~13，在微波炉中反应，经过离心，洗涤、干燥得到三维氮掺杂石墨烯载铂铜纳米电催化剂。