[发明专利]一种具有高效析氢性能的Pt/C-N复合电催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高效析氢性能的Pt/C-N复合电催化材料，其特征在于：由Pt金属纳米颗粒原位锚定在生物质碳材料表面形成，所述的Pt/C-N复合电催化材料中生物质碳材料中原位掺杂有N原子，Pt金属纳米颗粒的负载量为3-25wt％。

2.根据权利要求1所述的Pt/C-N复合电催化材料，其特征在于：所述Pt金属纳米颗粒大小在1nm-10nm范围内可调，暴露的晶面为{111}活性晶面。

3.根据权利要求1所述的高效析氢性能的Pt/C-N复合电催化材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：

(1)将六水氯铂酸完全溶解于蒸馏水中，形成氯铂酸溶液；将白萝卜切成边长为1cm-2cm、厚度为1mm-3mm的块，在蒸馏水中浸泡1-5小时，取出后置于氯铂酸溶液中浸渍，使氯铂酸根离子充分扩散并与细胞壁和膜中的纤维素、磷脂双分子层、膜蛋白、糖类和糖脂成键；

(2)将浸渍后的白萝卜块体转移至冷冻干燥机的冷阱中，完全冷冻结冰后放在干燥室进行真空冷冻干燥，得到稳定结合有氯铂酸根离子的干燥白萝卜块，再将干燥后的块体置于管式炉中，在设定环境下进行热处理，降温后取出即得到Pt/C-N复合电催化材料。

4.根据权利要求3所述的高效析氢性能的Pt/C-N复合电催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所用的氯铂酸溶液浓度在1mmol/L-0.2mol/L范围之内，浸渍时间为0.5-8小时。

5.根据权利要求3所述的高效析氢性能的Pt/C-N复合电催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所用的冷阱温度为-40℃至-60℃，冷冻时间0.5-1天，真空度为1-100Pa，干燥时间2-3天。

6.根据权利要求3所述的高效析氢性能的Pt/C-N复合电催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的设定环境为氮气、氩气、氮/氢混合气或氩/氢混合气中的任何一种气氛，热处理温度为400℃-1000℃，反应时间为2-5小时。