The preparation and application of NiS-doped MOF-based electrocatalysts belong to the technical field of energy conversion. In the first step, Ni BDC nanosheet arrays were uniformly grown on the nickel substrate by hydrothermal reaction. In the second step, Ni BDC nanosheet arrays were partially vulcanized to obtain multilevel structure nanoarray composites. As a non-valuable OER electrocatalyst, MOF-derived Ni_BDC@NiS nanoarrays have low overpotential and high current density, excellent electrocatalytic water decomposition performance and high stability, and can be used for storage and conversion of new energy sources such as electrolytic water.
【技术实现步骤摘要】
NiS掺杂的MOF基电催化剂制备及其应用
本专利技术属于电化学转换的
，技术涉及金属有机骨架(MOFs)衍生物的制备方法，特别是基于镍片基底表面的Ni-BDC纳米阵列通过部分硫化得到的多级结构的Ni-BDC@NiS纳米阵列。
技术介绍
随着能源生产越来越依赖可再生能源，促进电化学能量转换反应的电催化材料的开发已成为主要的研究重点。析氧反应(OER)其中最重要的反应之一，通过水电解被氧化，从而可以产生分子氧。OER是在电解槽中发生的析氢反应(HER)的对反应，并且是可充电金属-空气电池中充电过程的核心。用于OER的催化剂通常基于贵金属氧化物，例如RuO2，由于其低丰度和高成本而在商业应用中具有很大的局限性。因此，研究高水氧化活性以及耐久性和低成本的电化学催化剂已成为人们关注的焦点。到目前为止，自然界丰富的过渡金属(Co，Ni，Fe，Mn)化合物已被广泛研究作为碱性介质中OER催化剂的有前途的替代材料。尤其是镍(Ni)的各种催化剂，由于其高理论活性、地球丰富且成本低而成为有价值的催化剂替代品。此外，具有核壳结构的材料目前已广泛应用于各种催化过程的多相催化中。特别的，由于其具有低密度，动力学上有利的开放结构和表面渗透性，在设计和制造先进的电催化剂具有很大的优势。然而，金属有机骨架(MOFs)由于其丰富的组成和可调的结构，为构建多孔结构提供了理想的平台。实际上，MOF可作为一种模板，通过特定的化学转化过程有效地指导具有保留的形态和高导电性材料的复合物合成。因此，利用金属有机骨架的优势对其进行后处理得到的新型催化剂材料具有显著提高的OER活性与稳定性。专利技术...
【技术保护点】
1.一种多级结构Ni‑BDC@NiS复合材料，其特征在于，通过水热反应在镍片基底上均匀垂直生长Ni‑BDC纳米片阵列，进而将Ni‑BDC部分硫化处理获得Ni‑BDC@NiS复合物。
【技术特征摘要】
1.一种多级结构Ni-BDC@NiS复合材料，其特征在于，通过水热反应在镍片基底上均匀垂直生长Ni-BDC纳米片阵列，进而将Ni-BDC部分硫化处理获得Ni-BDC@NiS复合物。2.制备权利要求1所述的一种多级结构Ni-BDC@NiS材料的方法，其特征在于，第一步是在镍片基底上通过水热反应生长Ni-BDC纳米片阵列；第二步是将Ni-BDC阵列部分硫化处理最终得到Ni-BDC@NiS复合物。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：第一步通过水热反应在镍片基底上均匀生长Ni-BDC纳米片阵列，将洗净好的镍/铂片基底浸入溶液A，水热反应制得Ni-BDC纳米片阵列，其中溶液A为对苯二甲酸和六水合氯化镍溶于N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水的混合溶液，每0.375mmol对苯二甲酸对应0.15-0.40mmol六水合氯化镍、15-20mLN,N-二甲基甲酰胺、1mL去离子水、1mL无水乙醇；其水热反应条件是120℃-140℃，恒温12-24小时；...
【专利技术属性】
技术研发人员：豆义波，何鹏琛，周健，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。