一种基于金属编织网制备三维纳米多孔铜网电催化剂的方法技术
A method for the preparation of three dimensional nano porous copper net electrocatalyst based on metal weave
【技术实现步骤摘要】
一种基于金属编织网制备三维纳米多孔铜网电催化剂的方法
本专利技术涉及纳米电催化剂的制备领域，特别是由黄铜网制备纳米多孔铜网，以及用紫铜网制备模板来生长纳米阵列结构电催化剂的方法。
技术介绍
纳米催化材料具有量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等性能，在电化学催化方面有着广泛的应用。相对于传统贵金属铂、铱等催化剂，金属编织网兼具高的比表面积、良好的化学稳定性、一定的屈服强度且制备成本低等优点，而成为一种制备纳米电催化剂的优良材料。其中，脱合金法和模板法制备纳米电催化剂，简单方便、可控性好。但是目前的合成方法，溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法等因其制备周期长和工艺复杂而限制了商业化生产。因此，开发一种操作简单、成本低廉，环境友好的纳米电催化剂材料的方法具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有纳米电催化剂材料制备周期长和工艺复杂的问题，以黄铜编织网为原料通过腐蚀、化学沉积、浸渍、等手段，制备自支撑纳米多孔铜、氧化亚铜、及表面包裹磷化亚铜及FeNi氢氧化物的铜基多孔织网催化电极，制备的电极可应用于CO2电还原、氢析出、氧析出等反应。提供了一种原料成本低、制...
【技术保护点】
一种基于金属编织网制备三维纳米多孔铜网电催化剂的方法，其特征在于步骤如下：第1、以黄铜织网为原料，通过化学腐蚀制备具有多级孔结构的催化电极；第2、通过阳极氧化制备表面为Cu(OH)2和Cu2O纳米阵列化的铜网纳米催化电极；第3、通过在含有磷源的气氛下处理，制备的表面CuP阵列化的纳米多孔催化电极；第4、通过在含有Fe、Ni的溶液中进行表面处理，可以获得表面FeNi氢氧化物阵列化的多孔铜网电极；第5、制备的表面纳米化的铜织网电极可用于CO2电还原、氢析出和氧析出反应。
【技术特征摘要】
1.一种基于金属编织网制备三维纳米多孔铜网电催化剂的方法，其特征在于步骤如下：第1、以黄铜织网为原料，通过化学腐蚀制备具有多级孔结构的催化电极；第2、通过阳极氧化制备表面为Cu(OH)2和Cu2O纳米阵列化的铜网纳米催化电极；第3、通过在含有磷源的气氛下处理，制备的表面CuP阵列化的纳米多孔催化电极；第4、通过在含有Fe、Ni的溶液中进行表面处理，可以获得表面FeNi氢氧化物阵列化的多孔铜网电极；第5、制备的表面纳米化的铜织网电极可用于CO2电还原、氢析出和氧析出反应。2.根据权利要求1所述的基于金属编织网制备三维纳米多孔铜网电催化剂的方法，其特征在于，第1步所述具有多级孔结构的催化电极的制备方法如下：黄铜编织网依次用超纯水和乙醇超声清洗三次，随后在真空干燥箱中，60-120℃干燥4-12h；将上述得到的黄铜网浸入浓度为5-37wt％的盐酸中，置于恒温水浴锅中保持40-80℃，自由反应，将所得的产物依次用超纯水和乙醇清洗三次，随后在真空干燥箱中，60-120℃干燥4-24h，便获得具有多级孔结构的纳米多孔铜网电催化剂。3.根据权利要求2所述的基于金属编织网制备三维纳米多孔铜网电催化剂的方法，其特征在于，第2步表面为Cu(OH)2和Cu2O纳米阵列化的铜网纳米催化电极的制备方法如下：将步骤1)腐蚀后获得的多孔铜编织网，依次用超纯水和乙醇超声清洗三次，随后在真空干燥箱中，60-120℃干燥4-12h；将清洗后的具有多级孔结构的纳米多孔铜网置于KOH水溶液中做阳极氧化，将所得的产物依次用超纯水和乙醇清洗三次，随后在真空干燥箱中，60-120℃干燥4-12h，便得到生长在铜编织网表面的淡蓝色Cu(OH)2纳米阵列；将表面修饰了Cu(OH)2纳米阵列的铜编织网置于管式炉中，并以氩气作为保护气，同时以1℃/min升温速率加热到200℃保温2h，随后再以1℃/mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵云峰，王恒，丁轶，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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