【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電催化材料，具體涉及一種用于高效電催化氧化乙二醇的珊瑚狀多孔鉑基催化劑的制備方法。
技術介紹
1、乙二醇作為最簡單的二醇，廣泛應用于各種領域，但由于生物質轉化和煤化工行業的不斷發展，全球乙二醇行業未來將面臨產能過剩的問題，在這種情況下，探索乙二醇新的工業應用領域具有重要意義。將乙二醇電催化氧化是一種重要的利用乙二醇的方式，它可以將乙二醇升級為乙醇酸等具有高附加值的其他產品。
2、對于乙二醇電催化氧化來說，鉑基和鈀基等貴金屬類材料具有較高的反應活性，但貴金屬價格昂貴，儲量有限，且作為電催化劑時容易中毒，導致催化劑活性下降。因此，如何減少貴金屬的用量并保持較高的電催化活性是其中的核心問題。
3、乙二醇電催化氧化過程中，含有羰基的中間體的轉化快慢將直接影響到催化劑的抗中毒能力，快速的羰基中間體轉化速率可以提高乙二醇電催化氧化的整體速率。影響羰基中間體轉化速率的因素有二，其一是中間體在材料表面的吸附能力，太強或太弱都會導致反應難以進行，通常的情況是中間體在材料表面的吸附太強，從而導致催化劑中毒，因此材料表面需要合適的中間體吸附能力。二是羥基的吸附能力，羰基中間體需要與羥基的結合才能使中間體進一步反應轉化，由于鉑碳、鈀碳等純粹的貴金屬催化劑難以吸附羥基，所以表現出易于中毒的缺點。因此，需要引入其他元素來調節材料表面對于中間體和羥基的吸附行為。并且，催化劑表面需要有更大的疏松孔道類結構，這樣可以提高材料的比表面積，提高活性位點的分散程度，從而增強材料對于乙二醇電催化氧化的活性。對于目前所制備的粉末狀催化
技術實現思路
1、本專利技術針對商業鉑碳等貴金屬催化劑成本較高，活性低下等問題，提供了一種用于高效電催化氧化乙二醇的珊瑚狀多孔鉑基催化劑的制備方法。
2、本專利技術的技術方案：
3、一種用于高效電催化氧化乙二醇的珊瑚狀多孔鉑基催化劑的制備方法，步驟如下：
4、a.配置電解液：將去離子水、鎳源、銅源及硼酸混合均勻，完全溶解得到電沉積液；
5、b.電沉積及脫合金：采用三電極體系，以恒電流i-t法或恒電位e-t法進行電沉積，之后在同一體系下采用不同條件的恒電流或恒電位方法進行脫合金氧化操作，完畢后將工作電極取出，去離子水沖洗并干燥；
6、c.配置浸漬溶液：將鉑源完全溶于去離子水中，得到浸漬液；
7、d.將干燥后的工作電極投入浸漬液中浸漬后取出，用去離子水沖洗干凈，干燥后得到自支撐式的具有超低貴金屬負載量的高效電催化氧化乙二醇的珊瑚狀多孔鉑基催化劑。
8、可選地，所述鎳源為氯化鎳或硫酸鎳；所述銅源為氯化銅或硫酸銅；所述鉑源為氯鉑酸、四氯化鉑、氯鉑酸鉀、氯鉑酸鈉或氯鉑酸銨。
9、所述鎳源、銅源和硼酸的濃度比為(50～100)：(1～5)：(30～50)，鎳源在反應體系中的濃度為0.5～1m；
10、所述浸漬液中鉑源的濃度為0.25～1mm。
11、所述三電極體系以恒電流i-t法或恒電位e-t法進行電沉積及脫合金氧化的具體操作如下：
12、采用清潔的導電基體作為工作電極，金屬鎳材料為對電極，飽和甘汞電極為參比電極；
13、進一步地，導電基體包括泡沫金屬/合金，金屬/合金網或碳材料；
14、更進一步地，金屬鎳材料為泡沫鎳，鎳網或鎳板。
15、使用恒電流法電沉積時，提供-40～-70ma?cm-2的沉積電流密度，持續時間為900s～1200s；
16、使用恒電位法電沉積時，提供-0.75～-1v的沉積電位，持續時間為900s～1200s。
17、使用恒電流法脫合金氧化時，提供10～20ma?cm-2的氧化電流密度，持續時間為900s～1200s；
18、使用恒電位法脫合金氧化時，提供0.18～0.25v的氧化電位，持續時間為900s～1200s。
19、所述浸漬時間為1～7min。
20、所述干燥均在真空條件下進行，干燥時間均為6h，干燥溫度均為60℃。
21、上述的制備方法得到的珊瑚狀多孔鉑基催化劑用于高效電催化氧化乙二醇。
22、本專利技術的有益效果：
23、(1)本專利技術的制備方法采用電沉積-脫合金的方式在表面形成了具有大比表面積的多孔珊瑚狀結構，使貴金屬鉑更加分散，活性位點增多，材料具有較高的乙二醇電催化氧化活性。
24、(2)引入另一種金屬銅與鉑形成鉑銅合金，調節了材料表面的電子結構，改善了的中間體及羥基的吸附狀態，促進了中毒中間體的轉化，提高了反應速率。
25、(3)采用浸漬的方法將少量的鉑負載于表面，大大減少了貴金屬鉑的用量。
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1.一種用于高效電催化氧化乙二醇的珊瑚狀多孔鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟如下：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鎳源為氯化鎳或硫酸鎳；所述銅源為氯化銅或硫酸銅；所述鎳源、銅源和硼酸的濃度比為(50～100)：(1～5)：(30～50)，鎳源在反應體系中的濃度為0.5～1M。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鉑源為氯鉑酸、四氯化鉑、氯鉑酸鉀、氯鉑酸鈉或氯鉑酸銨，浸漬液中鉑源的濃度為0.25～1mM。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述三電極體系以恒電流I-T法或恒電位E-T法進行電沉積及脫合金氧化的具體操作如下：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的導電基體包括泡沫金屬/合金，金屬/合金網或碳材料；所述的金屬鎳材料為泡沫鎳、鎳網或鎳板。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述浸漬時間為1～7min。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥均在真空條件下進行，干燥時間均為6h，干燥溫度均為60℃。
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