Pd-X合金修饰的X元素掺杂的石墨烯储氢材料及其制备方法

技术特征：
1.pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将金属源、非金属源以及石墨烯分散于溶剂中，获得混合分散液；s2：冷冻干燥所述混合分散液获得粉末；在还原性气氛中，对所述粉末进行热处理，再经过保温处理，获得除杂质处理前的储氢材料；所述储氢材料，包括x元素掺杂的石墨烯，所述石墨烯上修饰有pd-x合金；x包括p、n和b中的至少一种。2.根据权利要求1所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于，在s1中，所述金属源为钯源；所述非金属源包括磷源、氮源和硼源中的至少一种；所述溶剂为乙醇。3.根据权利要求2所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于，在s1中，所述钯源包括乙酸钯和氯化钯中的至少一种；所述磷源包括三苯基膦和磷酸二氢钠中的至少一种；所述氮源包括尿素；所述硼源包括硼酸和偏硼酸钠中的至少一种。4.根据权利要求3所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于，在s1中，钯源、磷源、氮源、硼源、碳基材料和乙醇的用量比为：75-80mg:10-1000mg:7.5-80mg:10-1000mg:90-110mg：20-60ml。5.根据权利要求4所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于，在s2中，冷冻干燥的时间为10-14h；还原性气氛由体积比为10:90-30:70的氢气和氩气组成。6.根据权利要求5所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于：在s2中，所述热处理的温度为500-900℃，加热速率为2-5℃/min，热处理时间为1-3h；保温时间为1-3h。7.根据权利要求6所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料的制备方法，其特征在于：还包括s3：通过抽真空和加热处理，除去储氢材料表面氧化物和杂质，获得储氢材料成品。8.pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料，其特征在于：包括x元素掺杂的石墨烯，所述石墨烯上修饰有pd-x合金；x包括p、n和b中的至少一种，x元素掺杂的质量浓度为1-7％；pd-x合金包括pd
a
p
b
、pd
a
b
b
和pd
a
n
b
中的至少一种，a的范围为0.4-16；b的范围为1-3。9.根据权利要求8所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料，其特征在于：所述pd-x合金具有晶体结构，且粒径为10-20nm；pd-x合金包括pd
0.4
p、pd3p、pd5p、pd6p、pd8p、pd7p3、pd5p2、pdp2、pdp3、pd
16
b3、pd3b、pd5b2、pdb2、pd3b2和pd-ny中的至少一种。10.根据权利要求9所述的pd-x合金修饰的x元素掺杂的石墨烯储氢材料，其特征在于：其比表面积为200-500m2·
g-1
；在4-5.5mpa和常温条件下，其储氢能力为2.5-5wt.％。

技术总结
本发明属于储氢材料技术领域，具体涉及Pd-X合金修饰的X元素掺杂的石墨烯储氢材料及其制备方法。本法包括以下依次进行的步骤：将金属源、非金属源以及碳基材料分散于溶剂中，获得混合分散液；冷冻干燥所述混合分散液获得粉末；在还原性气氛中，对所述粉末进行热处理，再经过保温处理，获得储氢材料样品。本方案利用非金属实现对Pd纳米颗粒电子结构的调控，减少Pd纳米颗粒对H原子的吸附以促进H原子的溢流，实现快速的H扩散。非金属X在高温下通过掺杂实现对碳基材料的结构改性，增加溢流氢原子吸附位点，大幅提升储氢量。本方案解决了过渡金属掺杂的碳基储氢材料在储氢等方面性能不能满足应用需求的技术问题，具有广阔的应用前景。景。景。


技术研发人员：吴朝玲 靳超楠 王尧 夏广辉 严义刚 陈云贵
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/6/10