[发明专利]一种电催化材料及其制备方法、应用

说明书

本发明适用于电化学技术领域，提供了一种电催化材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：将碳纳米管、十二烷基硫酸钠与乙醇均匀混合，得溶液A；步骤二：将钼酸盐与二次水均匀混合，得溶液B；步骤三：将所述溶液A逐滴加入至所述溶液B中混合均匀，在油浴条件下混合，将混合产物经洗涤至中性，干燥，即可得到电催化材料。本发明通过将钼酸钠将碳纳米管进行修饰，制得具有新型含钼碳纳米管的复合电催化材料，其中，反应条件温和，操作简单，工艺流程短，有利于推广该复合电催化材料的大规模制备生产，另外，通过对碳纳米管与钼酸钠的比例的调节，有利于提高该复合电催化材料的电化学性能。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，尤其涉及一种电催化材料及其制备方法、应用。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)是一种重要的化工原料，被广泛运用于各个领域，如工业造纸漂白、工业废水处理以及医疗卫生行业，根据实际调查，每年全球工业化生产H₂O₂的总量达到四百万吨。而现如今生产H₂O₂的主要途径是通过蒽醌氧化的过程，该方法成本较高且在生产过程中容易产生很多污染环境的有机中间产物。此外，还存在一些H₂O₂的存储以及运输方面的安全性问题。

众所周知，电化学合成H₂O₂是一种清洁高效的方法。但该反应过程中间需要一种具备高性能的催化剂，因此探索研究一种具有高电流密度，选择性高，稳定性良好的催化剂仍然是重中之重。在众多的催化剂中，贵金属材料如Pt、Pd、Hg、Au是最先被研究的，实验证明其具备很高2e的催化活性，且通过理论计算比较得出，而其合金如Pd-Hg、Pd-Au具备更加优越的性能。然而，这类材料最大的缺陷在于成本高昂且稀缺，从而很大程度上限制了它们更好的发展和应用。而碳材料尤其是杂原子掺杂的碳基材料，逐渐成为这个领域近年来研究的热点，如氮掺杂的碳材料，氧掺杂的碳材料，金属氧化物与多孔碳的复合材料。其中，碳纳米管作为一种常见的碳材料，近些年来被广泛研究。碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能，是一种理想的碳材料电催化剂，但其本身作为两电子氧还原催化剂还存在如选择性低，稳定性差等问题。

综上所述，急需提供一种简单的电化学性能好的电催化材料制备方法。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电催化材料的制备方法，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电催化材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：将碳纳米管、十二烷基硫酸钠与乙醇均匀混合，得溶液A；

步骤二：将钼酸盐与二次水均匀混合，得溶液B；

步骤三：将所述溶液A逐滴加入至所述溶液B中混合均匀，在油浴条件下混合，将混合产物经洗涤至中性，干燥，即可得到电催化材料。

优选地，所述碳纳米管为氨基化的碳纳米管、羧基化的碳纳米管、羟基化的碳纳米管中的一种或多种。

优选地，所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸锌、钼酸铵中的一种或多种。

优选地，步骤一中，所述碳纳米管为0.2-0.4g，所述十二烷基硫酸钠为0.2-0.4g，所述乙醇为100ml。

优选地，步骤二中，所述钼酸盐的物质的量为0.2-0.4g，所述二次水为40-60ml。

优选地，所述碳纳米管和钼酸钠的质量比为1-2:1-2。

优选地，步骤三中，所述油浴温度为60℃，时间为24h。

本发明实施例的另一目的在于提供一种电催化材料的制备方法制备得到的电催化材料。

本发明实施例的另一目的在于提供电催化材料在电催化制备过氧化氢中的应用。