一种低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)泡沫钴基板(简写为CF)进行碱处理，表面生成CoOOH六边形纳米片；(2)磷化处理，温度为250‑600℃，磷化时间小于等于6小时，得到片状CoP六边形纳米片；(3)上述样品浸入含有铁元素和/或镍元素的溶液中，使铁镍填充于纳米片部分空隙和表面；(4)将步骤(3)处理后的样品重复步骤(2)进行再次磷化，使纳米片空隙和表面中填充的铁镍生成磷化铁和/或磷化镍。该电解水催化剂制备方法简单、原料廉价且加工成本低，不需要精密复杂设备，可快速实现规模化生，中间产物CoOOH/CF还可以大规模制备作为降解污染物、(光)电化学分解水的中间体或最终产品。

【技术实现步骤摘要】
一种低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法
本专利技术涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法。
技术介绍
在碱性电解液中电解水产氢的技术具有广阔的前景，该技术方法简单、产生的氢气纯度高，该技术可直接用于未来的氢能源汽车等。其能够有效缓解化石能源带来的环境污染和资源枯竭等问题。电解水产氢的关键是寻找廉价、高催化活性及稳定性的非贵金属催化剂以能够媲美贵金属催化剂。钴价格低廉，矿产丰富，其钴基催化剂具有大量活性位点，在碱性溶液中能够稳定存在，广泛应用于电解水催化电极的制备。目前钴基催化电极主要是负载在泡沫镍、碳布等基底上，该类型电极机械强度低、催化剂易脱落等缺点。泡沫钴具有机械强度高、在碱溶液中比较稳定的优点，并且含有大量钴作为活性位点。但其氧化过程、磷化过程等操作均需要在较高温下进行，不仅增加了生产成本，而且高温又会影响泡沫钴的导电性能，导致很少有人用泡沫钴作电解水催化剂。因此开发一种低温条件下制备钴基电极及能够有效提高催化活性、稳定性的制备方法具有较好的应用前景。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将泡沫钴基板在碱性溶液中进行碱处理，碱处理后的泡沫钴基板在20-120℃下加热时间小于等于36小时，使得泡沫钴基板表面生成CoOOH六边形纳米片；/n(2)将步骤(1)处理后的泡沫钴基板在保护气体气氛下进行磷化处理，磷化处理的温度为250-600℃，磷化时间小于等于6小时，使得泡沫钴基板表面生成六边形CoP纳米片；/n(3)将步骤(2)处理后的泡沫钴基板浸入含有铁元素和/或镍元素的溶液中处理，其中铁元素和镍元素在溶液中的总摩尔浓度为0.02-1M，随后在20-200℃下加热0.5-16小时，使得上述溶液...

【技术特征摘要】
1.一种低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将泡沫钴基板在碱性溶液中进行碱处理，碱处理后的泡沫钴基板在20-120℃下加热时间小于等于36小时，使得泡沫钴基板表面生成CoOOH六边形纳米片；
(2)将步骤(1)处理后的泡沫钴基板在保护气体气氛下进行磷化处理，磷化处理的温度为250-600℃，磷化时间小于等于6小时，使得泡沫钴基板表面生成六边形CoP纳米片；
(3)将步骤(2)处理后的泡沫钴基板浸入含有铁元素和/或镍元素的溶液中处理，其中铁元素和镍元素在溶液中的总摩尔浓度为0.02-1M，随后在20-200℃下加热0.5-16小时，使得上述溶液填充于纳米片部分间隙和表面；
(4)将步骤(3)处理后的泡沫钴基板重复步骤(2)进行再次磷化，使纳米片空隙和表面中填充的铁和/或镍生成磷化铁和/或磷化镍。


2.根据权利要求1所述的低温条件下以泡沫钴为基板构建催化电极的制备方法，其特征在于：在步骤(4)之前，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金友，朱世虎，马炜，韩一帆，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41