一种新型电催化剂的制备及应用制造技术

技术编号:23506510 阅读:38 留言:0更新日期:2020-03-17 20:47
本发明专利技术提供了一种新型电催化剂的制备及应用,具体提供了一种具有电催化性能的锌掺杂的二维钴镍氢氧化物/碳纳米管复合材料的制备及其应用,属于电催化材料的制备方法技术领域。本发明专利技术片状结构的锌掺杂的钴镍氢氧化物,在纤维状碳纳米管的空间位阻下,分散均一,无明显的团聚现象。该催化剂具有良好的催化性能,制备过程简单、稳定性高且原料价格低廉、易于实现工业化量产。

Preparation and application of a new electrocatalyst

【技术实现步骤摘要】
一种新型电催化剂的制备及应用
本专利技术涉及一种新型电催化剂的制备及应用,具体涉及一种具有电催化性能的锌掺杂的二维钴镍氢氧化物/碳纳米管复合材料的制备及其应用,属于环境友好型电催化材料制备领域。
技术介绍
氢气作为能量载体,具有来源丰富、热值高和无污染等优点,被认为是替代不可再生化石燃料的理想选择。碱性电解水因其环境友好、对设备要求低、输出稳定、安全性高而受到广泛的关注。电解水包含产氢(HER)和产氧(OER)两个半反应,Pt被认为是最好的HER催化剂,但Pt价格昂贵,且在碱性溶液中的活性和稳定性均较差,严重限制了其广泛应用;RuO2被认为是最好的OER催化剂之一,然而其性能衰减严重,且OER是四电子过程,动力学缓慢,过电位较高,使得电解水的实际电压远高于其理论值(1.23V),由此造成的高能耗限制了其广泛应用。钴镍氢氧化物已经成为常见高效的OER催化剂,为进一步提高钴镍氢氧化物的性能,将锌元素掺杂进了钴镍氢氧化物纳米片。同时,二维片状结构的设计,使该催化剂具有比表面积大、反应位点多、电子传递快等优点。但二维材料容易堆叠,掩盖活性位点,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型电催化剂的制备及应用,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一、制备片状结构的锌掺杂的钴镍氢氧化物,称取六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、六水合硝酸锌、聚乙烯吡咯烷酮分散于去离子水中,超声搅拌处理后,将该混合溶液转移至圆底烧瓶中,之后置于油浴锅中,加热至一定温度后,依次加入水合肼溶液,尿素水溶液,继续反应一段时间后,将所得产物进行离心洗涤,之后,将产物分散于去离子水中,得到的分散液进行冷冻处理,最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理,得到片状锌掺杂的钴镍氢氧化物,备用;/n步骤二、称取一定量制备得到的片状锌掺杂的钴镍氢氧化物与碳纳米管分散液混合,之后进行超声搅拌处理,将得到的分散液进行冷冻处理...

【技术特征摘要】
1.一种新型电催化剂的制备及应用,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、制备片状结构的锌掺杂的钴镍氢氧化物,称取六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、六水合硝酸锌、聚乙烯吡咯烷酮分散于去离子水中,超声搅拌处理后,将该混合溶液转移至圆底烧瓶中,之后置于油浴锅中,加热至一定温度后,依次加入水合肼溶液,尿素水溶液,继续反应一段时间后,将所得产物进行离心洗涤,之后,将产物分散于去离子水中,得到的分散液进行冷冻处理,最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理,得到片状锌掺杂的钴镍氢氧化物,备用;
步骤二、称取一定量制备得到的片状锌掺杂的钴镍氢氧化物与碳纳米管分散液混合,之后进行超声搅拌处理,将得到的分散液进行冷冻处理,最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理,最终得到锌掺杂的钴镍氢氧化物/碳纳米管复合材料。


2.根据权利要求1中所述的一种新型电催化剂的制备方法,其特征在于:在所述的步骤一中,所述的六水合硝酸钴的用量为14.5~145mg,六水合硝酸镍的用量为14.5~145mg,六水合硝酸锌的用量为2.9~29mg,聚乙烯吡咯...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑金龙吴凯利吕超杰
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1