The invention relates to the technical field of preparation of transition metal carbides, in particular to a preparation method of spherical carbon coated nickel with different carbon layers and hydrogen evolution performance of electrolytic water, including the following steps: (1) evenly dispersing nickel nitrate hexahydrate and glycine in anhydrous ethanol by mechanical agitation; (2) transferring the mixed liquid to a reaction kettle and reacting at 180 \u2103 for 12 hours, The precursor of carbon coated nickel was obtained; (3) spherical carbon coated nickel composites were obtained by calcination in nitrogen at a certain temperature. This method is cheap and easy to get, convenient to synthesize, simple in equipment, pollution-free in production process, and can realize large-scale production quickly. This material has many active sites and good hydrogen evolution performance in electrolytic water.
【技术实现步骤摘要】
不同碳层的球状碳包覆镍的制备方法及其电解水析氢性能
本专利技术涉及过渡金属碳化物制备的
,特别是涉及一种不同碳层的球状碳包覆镍的制备方法及其电解水析氢性能。
技术介绍
随着化石燃料消耗带来的大气污染、温室效应和雾霾等环境问题的日益加重(ClimaticChange,2014,123(3-4):413-426),发展清洁、无污染、可再生的新能源逐渐被人们重视,氢能由于拥有较高的燃烧热值、储量丰富且容易获得、具有可再生性且燃烧产物绿色无毒,易于储存且便于运输,因此被认为是未来能源格局中最理想的能源载体。电催化分解水是实现工业化制氢的重要方式(Nanoscale,2014,6(21):12490-12499),电催化分解水技术当前具有更低的析氧过电位催化活性的主要贵金属单质Pt等(InternationalJournalofHydrogenEnergy,1978,3(1):21-37)。但该类材料属于贵金属材料,其储量不足,且价格太过昂贵,因此极大的限制了其在工业生产中广泛的应用。因此,制备具有高催化活性、低成本的非贵金属催化剂一直是研究者的追求。其中,镍由于在地壳中含量丰富,并且具有良好的催化活性,是目前制备电解水催化剂普遍使用的两种元素之一,被认为是最有可能取代贵金属作为构筑新型电催化剂的材料之一。理论情况下,单质镍由于具有优异的金属性和导电性,应具有最好的电催化活性,但是由于单质镍在空气环境下极不稳定,易被氧化,降低催化活性。因此,近年来开发的一些低廉的非贵金属电解水催化剂备受广泛关注,如硫酸盐、硒化物、磷化物 ...
【技术保护点】
1.一种不同碳层的球状碳包覆镍的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)制备混合溶液:向20ml~25ml的无水乙醇溶液中依次加入甘氨酸和六水合硝酸镍,并进行磁力搅拌2h,静置数分钟后得到上清液;/n(2)制备球状碳包覆镍前驱体:将步骤(1)的得到的上清液的反应体系转移到聚四氟乙烯高温高压釜中,经过机械搅拌形成均匀的混合溶液,并在180℃下密闭反应12h,并经过后处理得到绿色沉淀物,即为球状碳包覆镍前驱体;/n(3)制备不同碳层的球状碳包覆镍:将步骤(2)中得到的绿色沉淀物洗涤干燥,并在一定的温度下在氮气气氛中煅烧3h,得到球状碳包覆镍。/n
【技术特征摘要】
1.一种不同碳层的球状碳包覆镍的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备混合溶液:向20ml~25ml的无水乙醇溶液中依次加入甘氨酸和六水合硝酸镍,并进行磁力搅拌2h,静置数分钟后得到上清液;
(2)制备球状碳包覆镍前驱体:将步骤(1)的得到的上清液的反应体系转移到聚四氟乙烯高温高压釜中,经过机械搅拌形成均匀的混合溶液,并在180℃下密闭反应12h,并经过后处理得到绿色沉淀物,即为球状碳包覆镍前驱体;
(3)制备不同碳层的球状碳包覆镍:将步骤(2)中得到的绿色沉淀物洗涤干燥,并在一定的温度下在氮气气氛中煅烧3h,得到球状碳包覆镍。
2.如权利要求1所述的不同碳层的球状碳包覆镍的制备方法,其特征在于,当制备的球状碳包覆镍的碳层为1~4层时,所述步骤(1)中所使用的甘氨酸的摩尔浓度为0.15mol/L,六水合硝酸镍摩尔浓度为0.225mol/L。
3.如权利要求1所述的不...
【专利技术属性】
技术研发人员:马炜,苗萌馨,韩一帆,韩桂洪,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:河南;41
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