一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法技术

本发明专利技术涉及一种一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法及其在碱性介质中对析氧反应和氧还原反应的电催化应用。本发明专利技术以氧化石墨烯为基底，在甲酰胺和水的混合溶液中原位生长超薄的镍铁类水滑石纳米片，再通过热还原制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片复合物氧催化剂，该方法避免了类水滑的剥离及氧化石墨烯的化学还原等步骤，增加了催化剂的活性位点，抑制了复合物中石墨烯和镍铁类水滑石纳米片的聚集，提高了复合物导电性，所得催化剂降低了碱性介质中析氧和氧还原反应的过电位，降低了其电子转移阻力，表现出了良好的氧催化性能和稳定性，为潜在的双功能氧催化剂开发提供了重要方法。

【技术实现步骤摘要】
一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法
：本专利技术属于新能源材料技术及电催化
，具体涉及一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法，还包括催化剂在碱性电解水阳极析氧反应和燃料电池阴极氧还原反应中的电催化应用
技术介绍
：随着由化石燃料引发的全球气候变暖等环境问题突出，研究人员将大量的精力投入到新能源的开发，以及高效存储与转换当中。而在新能源存储与转换过程中涉及到的氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)进程缓慢，是阻碍燃料电池、金属-空气电池(ORR)，水裂解储能系统(OER)、太能燃料合成(OER)应用推广中的主要问题之一。在这些能源存储与转换装置中，常用于ORR的催化剂有贵金属Pt及其合金，而用于OER的催化剂有贵金属Ru、Ir及其氧化物。贵金属催化剂因其地球储量小，价格昂贵等因素，限制了其在新能源方面的应用。并且这些贵金属催化剂只能单一催化OER或者ORR。因此，研究开发一种便与生产的、非贵金属的、可同时作用于ORR和OER的双功能电催化剂成为研究热点。镍铁基的材料包括镍铁氢氧化物、氧化物，具有良好的OER催化性。其中，镍铁氢氧化物又称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法，其特征在于在氧化石墨烯的甲酰胺‑水混合溶液中经共沉淀一步法制得，包括以下具体步骤：取一定量的氧化石墨烯GO超声分散于100mL甲酰胺和水的混合溶剂中，使其浓度为0.1～1.0mg/mL，按一定摩尔比加入九水合硝酸铁和六水合硝酸镍，使总金属离子浓度0.03mol/L，搅拌1h使金属盐完全溶解，在剧烈搅拌的条件下，用浓度为0.7mol/L的氢氧化钠的甲酰胺和水混合溶液缓慢滴定至反应液的pH约为8.5～9.5，将该混合液移入反应釜中于120～160℃反应6～12h，冷却后反应液4000rpm离心分离后，分别用去离子水和乙醇洗涤3次，干...

【技术特征摘要】
1.一种一步法制备石墨烯/镍铁类水滑石纳米片双功能氧催化剂的方法，其特征在于在氧化石墨烯的甲酰胺-水混合溶液中经共沉淀一步法制得，包括以下具体步骤：取一定量的氧化石墨烯GO超声分散于100mL甲酰胺和水的混合溶剂中，使其浓度为0.1～1.0mg/mL，按一定摩尔比加入九水合硝酸铁和六水合硝酸镍，使总金属离子浓度0.03mol/L，搅拌1h使金属盐完全溶解，在剧烈搅拌的条件下，用浓度为0.7mol/L的氢氧化钠的甲酰胺和水混合溶液缓慢滴定至反应液的pH约为8.5～9.5，将该混合液移入反应釜中于120～160℃反应6～12h，冷却后反应液4000rpm离心分离后，分别用去...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹天荣，李智，孙源，康敬霞，张晓，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37