还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极的制备方法，包括以下步骤：将氧化石墨烯的乙醇溶液采用旋涂法涂覆于导电玻璃上，然后置于氮气气氛下，升温至450~550℃，保持2~3小时后，冷却至室温，得到还原石墨烯电极；以还原石墨烯电极为工作电极、铂片为对电极、饱和甘汞电极为参比电极构成三电极体系，以含有三氯化铁、氯化镍、氟化钠、氯化钾和过氧化氢的水溶液为电解液，采用循环伏安法沉积镍铁羟基氧化物，然后取出工作电极，经洗涤、干燥，即得。本发明专利技术将还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极后，不仅改善了镍铁羟基氧化物的导电性，而且增大了电极的比表面积，增加了反应活性位点，促进了电催化析氧反应。

【技术实现步骤摘要】
还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极及其制备方法、应用
本专利技术属于光电材料
，具体涉及一种还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极及其制备方法、在电催化析氧反应中的应用。
技术介绍
氢能被认为是最有前途的可再生能源之一。研究者主要集中在研究氢能经济的能量转化方面，目前获得氢能的方式有很多种，包括电催化及光电催化分解水。然而这些技术中，水分解是其首要的反应，主要包括阴极析氢(HER)和阳极析氧(OER)两个半反应。与HER相比，OER为四电子转移反应，在OER反应过程中需要从水分子中脱去四个质子形成O-O键，动力学过程缓慢，反应过电位较高，交换电流密度较低，限制了水分解获得氢气的速率，被认为是整个水分解反应的控制步骤。因此发展高效稳定的OER电催化剂是高效氢能获取的有效途径，进而成为研究热点之一。最近，过渡金属基纳米材料比如：过渡金属氧化物、氮化物、硫化物及磷化物等被广泛应用在电催化析氧领域，尤其是镍铁基氢氧化物及其羟基氧化物。研究表明在碱性环境中，由于Fe反应活性位点的影响，镍铁基催化剂在电催化氧析出反应方面展现了比单独镍或铁基材料更高的催化活性和更低的过电位[D.Friebel,M.本文档来自技高网...

【技术保护点】
还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯的乙醇溶液采用旋涂法涂覆于导电玻璃上，得到氧化石墨烯电极；(2)将步骤(1)所得氧化石墨烯电极置于氮气气氛下，升温至450～550℃，保持2～3小时后，冷却至室温，得到还原石墨烯电极；(3)以步骤(2)所得还原石墨烯电极为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极构成三电极体系，以含有3.0～7.0mmol/L三氯化铁、1.0～5.0mmol/L氯化镍、4.5～5.5mmol/L氟化钠、0.08～0.12mol/L氯化钾和0.98～1.02mol/L过氧化氢的水溶液为电解液，采用循环伏安法从‑0.5±0...

【技术特征摘要】
1.还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯的乙醇溶液采用旋涂法涂覆于导电玻璃上，得到氧化石墨烯电极；(2)将步骤(1)所得氧化石墨烯电极置于氮气气氛下，升温至450～550℃，保持2～3小时后，冷却至室温，得到还原石墨烯电极；(3)以步骤(2)所得还原石墨烯电极为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极构成三电极体系，以含有3.0～7.0mmol/L三氯化铁、1.0～5.0mmol/L氯化镍、4.5～5.5mmol/L氟化钠、0.08～0.12mol/L氯化钾和0.98～1.02mol/L过氧化氢的水溶液为电解液，采用循环伏安法从-0.5±0.05V到0.45±0.05Vvs.SCE的电位区间进行循环扫圈，然后取出工作电极，经洗涤、干燥，即得。2.根据权利要求1所述还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述旋涂法具体为将氧化石墨烯的乙醇溶液滴涂于导电玻璃上，转速为2500～3500转/分，维持20～40秒，以此为一个旋涂周期，旋涂周期数共5～20次，每个旋涂周期内氧化石墨烯的涂覆量为0.02～0.05mg/cm2。3.根据权利要求2所述还原石墨烯修饰镍铁羟基氧化物电极的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的乙醇溶液中氧化石墨烯的浓度为0.2～0.5g/L。4.根据权利要求1所述还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓凡，张炳雁，司玉冰，张守仁，孔维倩，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：发明
国别省市：河南,41