[发明专利]一种HER电化学催化剂的制备与运用

摘要

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。

主权项

1.一种新型HER电化学催化剂的制备，其特征在于：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 sodiumcitrate(W:1％)和2mlVC(0.1M)；a4、将上述步骤c1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 NH2OH(0.1M)和2ml HAuCl4(W:0.1％)，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；c2、将上述步骤c1中处理后的溶液离心去上清夜后加入10ml MAA(0.015M)酒精溶液-功能化，用磁力搅拌1h后，再超声处理40min，然后用酒精离心洗涤几次后分散在酒精溶液中；c3、将功能化后的金属粒子离心后分散在4ml FeCl3-6H2O(2mM)的酒精溶液中，并将溶液在70度的水浴中加热15min，然后用酒精离心洗涤；c4、将上述步骤c3中所得含金属粒子的酒精溶液离心后加入4ml H3btc(2mM)酒精溶液，并在70度的水浴中加热30min，然后离心洗涤；c5、重复上述c3和c4步骤8次后，将所得样品分散在酒精溶液中；S4、样品的煅烧与磷化：d1、将上述步骤S3中所得样品在60度的烘箱中烘干后，在500度的条件下(空气中)煅烧2h，并冷却至室温；d2、将上述步骤d1中所得样品在Ar中和450度的条件下放置，磷化2h后冷却至室温。