【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及催化劑，具體而言，涉及一種鈀催化劑、其制備方法及應用。
技術介紹
1、全球化石能源問題及環境問題的日益嚴峻促使著人們積極探索具有可持續、環境友好的新型可替代能源。氫氣(h2)被認為在未來能源儲存領域非常具有應用前景，因其在所有燃料中具有最高的能量密度以及能源轉換過程中水是唯一的副產物(零碳排放)。
2、電解水制氫技術被認為是有望實現可持續氫氣生產的方法。與甲烷蒸汽重整或煤炭氣化比，其具有眾多的優勢：(1)原材料是地球上儲量豐富的水；(2)電催化所需的能源可以通過可再生的太陽能或風能獲得；(3)電催化制氫過程中不會產生任何溫室氣體或污染性氣體；(4)電催化制氫可以獲得高純h2(h2和o2在電解槽中是分開產生的)。
3、電催化析氫主要涉及電解水的陰極析氫反應(her)。目前，鉑(pt)基催化劑是her的首選電催化劑，它具有高的電流密度和小的塔菲爾(tafel)斜率。然而，鉑基催化劑的高成本、稀缺性以及在催化過程中容易中毒的缺點限制了它在大規模產氫中的應用。因此，開發低成本、高活性和高穩定性的電催化劑對能源科學至關重要。
4、鈀(pd)作為鉑族金屬中熔點最低、密度最小的金屬，它在許多方面與鉑金屬性能相似，其具有顯著的催化能力和相對豐富的資源儲備，因此被認為是鉑催化劑的最佳替代品之一。眾所周知的，鈀對氫氣具有很高的親和力，而且其成本比鉑催化劑低，這些都促進了鈀基納米材料在儲氫、燃料電池、氣體傳感器/生物傳感器和有機耦合合成等方面的應用。傳統鈀原子的合成以氯鈀酸、氯化鈀和硝酸鈀為主，采用浸
5、鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種鈀催化劑、其制備方法及應用，旨在提供催化活性高且穩定性優異的電催化劑。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、第一方面，本專利技術提供一種鈀催化劑，包括載體和負載于載體上的鈀；其中，載體為具有納米線網狀結構的wox_c復合材料。
4、在可選的實施方式中，在鈀催化劑中，鈀的質量分數為0.5wt％-3.0wt％；優選為1.0wt％-2.0wt％；
5、優選地，載體上負載的鈀為原子級，xafs(x射線吸收精細結構)和haadf-stem分析結果表明pd1.54/wox_c?1:1中pd的主要是以孤立的單原子形式存在的，并且還含有少量的團簇。
6、在可選的實施方式中，在制備wox_c復合材料時，控制鎢源和碳源的質量比為1：(0.5-2)，優選為1：(0.8-1.2)。
7、第二方面，本專利技術提供一種前述實施方式中任一項鈀催化劑的制備方法，包括：在具有納米線網狀結構的wox_c復合材料上負載鈀。
8、在可選的實施方式中，包括：將具有納米線網狀結構的wox_c復合材料和水混合得到第一混合液；將鈀源和水混合得到第二混合液，將第二混合液和第一混合液混合反應。
9、在可選的實施方式中，鈀源選自氯鈀酸鈉、氯鈀酸和氯化鈀中的至少一種；優選為氯鈀酸鈉；
10、優選地，wox_c復合材料和鈀源的質量比為100：(0.1-100)，更優選為100：(2-8)；進一步優選為100：(3-5)；
11、優選地，第一混合液中，wox_c復合材料的濃度小于等于100mg/ml；
12、優選地，第二混合液中，鈀源的濃度為小于等于100mg/ml。
13、在可選的實施方式中，將第二混合液滴加至第一混合液中，攪拌20h-30h，之后在50℃-95℃的條件下反應5min-60min。
14、在可選的實施方式中，wox_c復合材料的制備過程包括：將鎢源、碳源和溶劑混合，之后進行水熱反應；
15、優選地，水熱反應的反應溫度為150℃-250℃，反應時間為3h-8h；
16、優選地，在水熱反應完成之后進行冷卻，之后固液分離，將得到的固體物料進行洗滌、干燥。
17、在可選的實施方式中，鎢源和碳源的質量比為1：(0.5-2)；
18、優選地，鎢源為六氯化鎢；
19、碳源為葡萄糖；
20、優選地，溶劑為三乙二醇。
21、第三方面，本專利技術提供前述實施方式中任一項鈀催化劑或前述實施方式中任一項制備方法制備得到的鈀催化劑在電解水制氫中的應用；
22、優選地，鈀催化劑應用于酸性介質中電解水制氫。
23、本專利技術具有以下有益效果：本專利技術以具有納米線網狀結構的富氧空位的wox_c復合材料為載體，利用其強吸附作用以及熱還原作用，強化了原子級鈀與wox_c納米線載體的協同作用。本專利技術所提供的鈀催化劑具有原子尺寸可調、催化活性和穩定性優異等優點。
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1.一種鈀催化劑，其特征在于，包括載體和負載于所述載體上的鈀；其中，所述載體為具有納米線網狀結構的WOx_C復合材料。
2.根據權利要求1所述的鈀催化劑，其特征在于，在所述鈀催化劑中，鈀的質量分數為0.5wt％-3.0wt％；優選為1.0wt％-2.0wt％；
3.根據權利要求1或2所述的鈀催化劑，其特征在于，在制備所述WOx_C復合材料時，控制鎢源和碳源的質量比為1：(0.5-2)，優選為1：(0.8-1.2)。
4.一種權利要求1-3中任一項所述鈀催化劑的制備方法，其特征在于，包括：在具有納米線網狀結構的WOx_C復合材料上負載鈀。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，包括：將具有納米線網狀結構的WOx_C復合材料和水混合得到第一混合液；將鈀源和水混合得到第二混合液，將所述第二混合液和所述第一混合液混合反應。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述鈀源選自氯鈀酸鈉、氯鈀酸和氯化鈀中的至少一種；優選為氯鈀酸鈉；
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，將所述第二混合液滴加至所述第
8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，WOx_C復合材料的制備過程包括：將鎢源、碳源和溶劑混合，之后進行水熱反應；
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述鎢源和所述碳源的質量比為1：(0.5-2)；
10.權利要求1-3中任一項所述鈀催化劑或權利要求4-9中任一項所述制備方法制備得到的鈀催化劑在電解水制氫中的應用；
...【技術特征摘要】
1.一種鈀催化劑，其特征在于，包括載體和負載于所述載體上的鈀；其中，所述載體為具有納米線網狀結構的wox_c復合材料。
2.根據權利要求1所述的鈀催化劑，其特征在于，在所述鈀催化劑中，鈀的質量分數為0.5wt％-3.0wt％；優選為1.0wt％-2.0wt％；
3.根據權利要求1或2所述的鈀催化劑，其特征在于，在制備所述wox_c復合材料時，控制鎢源和碳源的質量比為1：(0.5-2)，優選為1：(0.8-1.2)。
4.一種權利要求1-3中任一項所述鈀催化劑的制備方法，其特征在于，包括：在具有納米線網狀結構的wox_c復合材料上負載鈀。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，包括：將具有納米線網狀結構的wox_c復合材料和水混合得到第一混合液；將鈀源和水混合得到第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊紅岑，吳正能，楊亦雙，楊慶亨，
申請(專利權)人：江蘇中興派能電池有限公司，
類型：發明
國別省市：
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