The invention discloses a multi-stage structure material of boron-doped cobalt hydroxide supported on porous copper substrate, which relates to the field of preparation of catalytic materials. The multi-stage structure material includes three-stage structure of reticulate conductive material, micron-scale porous copper and boron-doped cobalt oxide nanosheet. The invention also provides a preparation method of the multi-stage structure material, which is loaded with porous copper layer by electrodeposition and then through. Over-electrodeposition loaded cobalt hydroxide nanosheets, and finally boronization of cobalt hydroxide nanosheets through sodium borohydride electrochemical combined boronization; The beneficial effect of the present invention is that the prepared multistage structure material has abundant active sites, convenient electron transport and solution mass transfer channels, and is a series of excellent multistage structure catalysts required for electrochemical and chemical reactions.
【技术实现步骤摘要】
一种硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料及其制备方法
本专利技术涉及催化材料制备领域,具体涉及一种硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料及其制备方法。
技术介绍
钴是常见的电催化材料,尤其是二维的钴、氢氧化钴纳米片在催化/电催化NaBH4、N2H4、NH3-BH3氢解和电解水析氢、析氧具有很高的催化性能,而硼化能进一步提高催化活性。专利201610815684.X公开了一种片状多孔硼化钴粉体以及制备方法,其粉体为平均厚度为20nm的CoxB(x=1、2、3、4)纳米片相互交错连接形成。文献(CoB/CuandPtCoB/Cucatalystsforborohydridefuelcells.ElectrochimicaActa2017,225,255-262.)报道了一种在铜箔表面化学镀负载CoB的复合材料,由于CoB是直接负载于铜箔上,解决了粉体不好回收的问题,直接作为电催化NaHB4氢化时具有优良的电催化活性。但由于铜箔面积小,因此依然存在电催化位点少,电催化电流仍有待提高,因此文献中通过后续沉积Pt提高CoB/Cu电催化活性。目前,一种高活性位点的硼修饰的CoCu三级结构材料尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种具有高活性位点的硼修饰的钴铜三级结构材料。本专利技术是采用以下技术方案解决上述技术问题的:本专利技术提供一种硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料,其以导电材料为一级结构,一级结构材料的骨架上负载的微米级多孔铜为二级结构,二级结构多孔铜覆盖的硼掺杂氧化钴纳米片为三级结构。优选的,所述的纳米片交错相连并垂 ...
【技术保护点】
1.一种硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料,其特征在于:其以导电材料为一级结构,一级结构材料的骨架上负载的微米级多孔铜为二级结构,二级结构多孔铜覆盖的硼掺杂氧化钴纳米片为三级结构。
【技术特征摘要】
1.一种硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料,其特征在于:其以导电材料为一级结构,一级结构材料的骨架上负载的微米级多孔铜为二级结构,二级结构多孔铜覆盖的硼掺杂氧化钴纳米片为三级结构。2.根据权利要求1所述的硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料,其特征在于:所述的纳米片交错相连并垂直于多孔铜表面,所述纳米片的平面尺度为100~600nm、厚度为2~30nm。3.制备如权利要求1或2所述的多级结构材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)在pH<1的强酸性、铜盐溶液中,以导电材料为阴极,在电流作用下,以水分解析出的氢气气泡为模板,在导电材料上电镀一层多孔铜,得到多孔铜/导电骨架;(2)以步骤(1)获得的多孔铜/导电骨架为阴极材料,在pH>2.5的弱酸性、钴盐溶液中,在电流作用下电沉积氢氧化钴纳米片,得到氢氧化钴/多孔铜/导电骨架;(3)以步骤(2)获得的氢氧化钴/多孔铜/导电骨架为阴极,在NaBH4溶液中,进行电化学还原,得到硼掺杂氢氧化钴/多孔铜/导电骨架多级结构材料。4.根据权利要求3所述的硼掺杂氢氧化钴负载于多孔铜基底的多级结构材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中导电材料呈网状,所述导电材料的材质为碳、钛、镍、不锈钢、铜、或金。5.根据权利要求3所述的硼掺杂氢氧化钴负...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐阳,庄姝娴,万平玉,杨晓进,汪杰,李牧洁,仝思远,熊海浪,郭鹏凯,徐李栋,
申请(专利权)人:安庆北化大科技园有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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