凝胶自然扩散渗透法制备镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂制备方法及其应用。首先将琼脂粉加入水中加热溶解，再将氧化石墨烯加入其中搅拌均匀，然后将金属离子溶液加入其中搅拌成均一溶液，趁热快速将该溶液转入塑料管内，冷却成凝胶后作为内部反应介质；以氢氧化钠溶液作为外部反应液，在室温条件下，通过自然渗透反应制备所得。本发明专利技术所述采用凝胶自然渗透扩散的方法，可在石墨烯表面原位生长尺寸可控的镍铁类水滑石纳米薄片，所得镍铁类水滑石纳米片的尺寸在500～700nm之间，形状为矩形或近似正方形薄片。所述镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂碱性电解质中表现出了优异的析氧反应催化性能。

【技术实现步骤摘要】
凝胶自然扩散渗透法制备镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂的方法
：本专利技术涉及一种有效提升析氧反应效率的镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂制备方法，以及本专利技术涉及制备方法所得镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂在碱性条件下对析氧反应的催化作用，属于电催化领域。
技术介绍
：电解水对减少石化能源需求和保护环境具有重大意义。然而，在酸性和碱性电解质中，电解水需要打破O-H键，释放电子形成O＝O双键，此动力学过程非常缓慢，通常需要一个高于1.23V的电位，即较大的过电位。因此，需要使用高活性催化剂来降低过电位来实现高效的水分裂。析氧反应(OER)是水分解的瓶颈，虽然有贵金属催化剂，如RuO2和IrO2，但其价格昂贵、含量稀少，并且需要较大的过电位来驱动OER。因此开发高效、来源丰富、低廉的OER非贵金属催化剂是当前可再生能源研究的主题之一。过渡双金属氢氧化物(LDH)由于其组成多样性和稳定性而具有潜在的应用价值。研究表明，双金属NiFe-LDH与只含单个Ni或Fe组分的LDH相比，具有较高的催化活性和更低的过电位。但其存在导电性差的缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂的制备方法，其特征在于先将琼脂粉加入水中加热溶解，再将氧化石墨烯加入其中搅拌均匀，然后将金属离子溶液加入其中搅拌成均一溶液，趁热快速将该溶液转入塑料管内，冷却成凝胶后作为内部反应介质；以氢氧化钠溶液作为外部反应液，在室温条件下，通过自然渗透反应制备所得，氧化石墨烯记为GO，还原的氧化石墨为烯记为rGO，镍铁类水滑石纳米片记为NiFe-LDH，镍铁类水滑石纳米片石墨烯记为NiFe-LDH/rGO；/n所述镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：/n(1)向50mL的单口烧瓶加入30mL去离子水，加入一定量的琼脂粉，加热搅拌至...

【技术特征摘要】
1.一种镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂的制备方法，其特征在于先将琼脂粉加入水中加热溶解，再将氧化石墨烯加入其中搅拌均匀，然后将金属离子溶液加入其中搅拌成均一溶液，趁热快速将该溶液转入塑料管内，冷却成凝胶后作为内部反应介质；以氢氧化钠溶液作为外部反应液，在室温条件下，通过自然渗透反应制备所得，氧化石墨烯记为GO，还原的氧化石墨为烯记为rGO，镍铁类水滑石纳米片记为NiFe-LDH，镍铁类水滑石纳米片石墨烯记为NiFe-LDH/rGO；
所述镍铁类水滑石纳米片石墨烯电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：
(1)向50mL的单口烧瓶加入30mL去离子水，加入一定量的琼脂粉，加热搅拌至沸腾，使其浓度为0.5％～1.5％，再继续熬制30min，得到分散均匀呈透明状的琼脂溶胶；
(2)称取一定量的GO加入熬制好的热溶胶中，搅拌使其分散均匀，使GO的含量为0.07～0.13mg/mL，将其倒入50mL烧杯中；按摩尔比为1～3：1的比例称取Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O，快速加入含琼脂和rGO的溶胶中，搅拌使其溶解后形成均一溶胶，趁热将上述溶胶转移至塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹天荣，温永红，张朋，王泽琨，陈璐瑶，王磊，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37