[发明专利]一种HER电化学催化剂的制备与运用

说明书

本发明公开了一种新型HER电化学催化剂的制备与运用，包括以下步骤：S1、银纳米粒子的合成；S2、银金多孔中空纳米壳的合成；S3、在金属粒子表面合成MOF；S4、样品的煅烧与磷化。该新型HER电化学催化剂的制备与运用，具有plasmonic增强效应，且结合球壳外还有一层FeP，能够进一步降低起始超电势，因此相对来说具有更加优良的电化学催化性能和稳定性，由于材料本身所具有的特殊结构，在光照的条件下，光照性能相对其他材料有更大程度的加强作用，在电势为‑0.5V的条件下，合成的Ag‑AuHPNSs@FeP的光电流最大，另外，Ag‑AuHPNSs@FeP的起始电势为108mV，塔菲尔曲线斜率为108mVdec^‑1，相对其他材料均为最小，从而使得由此得到的新能源催化剂的催化效率得到提高。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种HER电化学催化剂的制备与运用。

背景技术

新能源：又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

能源是影响当今社会发展的重要因素，传统的化石能源逐渐消耗并且在短时间内不可再生，而新能源的开发与应用更加符合现代社会的发展与需要，新能源中的风能、氢能和太阳能等都在人们的利用范围之内，在利用太阳能的过程中，比如在光照的利用过程中催化剂起着重要的作用，而催化剂的电化学性能较差和稳定性不强，就会导致催化剂对能源转换反应的增强效应较弱，就会导致合成材料的光电流较小，直接导致新能源催化剂的催化效率低下。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种HER电化学催化剂的制备与运用，解决了在利用太阳能的过程中，比如在光照的利用过程中催化剂起着重要的作用，而催化剂的电化学性能较差和稳定性不强，就会导致催化剂对能源转换反应的增强效应较弱，就会导致合成材料的光电流较小，直接导致新能源催化剂的催化效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种HER电化学催化剂的制备，包括以下步骤：

S1、银纳米粒子的合成：

a1、将所有要使用的玻璃仪器用王水浸泡几分钟后，用二次水冲刷干净。

a2、将0.125ml AgNO3(0.2M)分散在50ml的去离子水中并用磁力搅拌。

a3、将上述步骤a2中所得溶液加热至沸腾后，加入3ml柠檬酸钠(W:1％)和2ml VC(0.1M)。

a4、将上述步骤a3中所得混合溶液加热5-10min后，用二次水离心洗涤数次并分散在去离子水中。

S2、银金多孔中空纳米壳的合成：

b1、取上述步骤S1中所得银纳米粒子50ml并加入50ml去离子水将其稀释。

b2、向稀释后的溶液中缓慢加入1ml浓度为0.1M的NH2OH和2ml浓度为W:0.1％的HAuCl4，不断用磁力搅拌。

b3、将上述步骤b2中所得混合溶液冷凝并回流数分钟后冷却至室温。

b4、向上述步骤b3中冷却后的溶液中加入过量的H2O2(0.1M)0.2ml，使其反应几分钟。

b5、将上述步骤b4中所得溶液离心洗涤数次后分散在去离子水中。

S3、在金属粒子表面合成MOF：

c1将上述步骤S2中所得金属粒子离心后加入10ml PVP(55000，20g/L)，超声处理30min，然后重新分散在酒精中。