一种废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极及其制备方法，该电催化电极用于电催化产氢。该电催化电极包括碳基底和过渡金属碳化物；其中，该过渡金属碳化物以该碳基底为碳源生长于该碳基底上；该碳基底包括废旧植物纤维织物。本发明专利技术采用废旧植物纤维织物及过渡金属粉末合成过渡金属碳化物，其中，采用的废旧植物纤维织物有助于对废弃衣物的回收利用，推动绿色发展，而且，过渡金属粉末相对于贵金属而言造价低廉得多。采用废旧植物纤维织物为碳基底制备而成的碳化物不仅具有较好的电催化性能，而且同时充当了电催化电极，降低了制备成本，且避免了粘接剂的掺入对电催化性能带来的负面影响。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极及其制备方法
本专利技术涉及电催化产氢
，特别是涉及一种废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑催化电极及其制备方法。
技术介绍
可再生能源相较化石能源而言具有可再生、燃烧过程不会释放加剧温室效应的气体等优点，能够促进经济的可持续发展。氢气作为可再生能源的一种，其具备能量转换效率高、易制备、无污染等优点，成为可再生能源中的研究热点。制备氢气的手段有很多种，一般包括高温裂解法、水煤气法和电解水法。在诸多制备氢气的方法当中，电解水法相对于其他方法所需的制备温度要低得多，并且，通过电解水法制备氢气的过程中也不会释放出易致使电催化剂中毒的一氧化碳气体。目前性能最好的电催化剂为铂基电催化剂，然而，铂这一贵金属元素的使用提高了电催化剂的制备成本，从而限制了电解水法析氢的进一步推广。与之相对的，过渡金属碳化物被证明具有与铂基电催化剂相类似的性质，其造价却要低廉得多，因此，其在电催化析氢方面的研究也逐渐成为热点。在过渡金属碳化物中，碳化钼与碳化钨被发现具有与铂相类似的d轨道电子结构，而d轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）原料准备：原料组分按质量百分数计，前驱粉末15~40%，废旧植物纤维织物55~80%，酚醛树脂0~5 %；所述前驱粉末包括过渡金属粉末；/n（2）将所述前驱粉末掺于去离子水中以获得前驱溶液；/n（3）将废旧植物纤维织物浸泡于所述前驱溶液中2~4h以获得前驱体；/n（4）将所述前驱体于75~110℃下烘干2~4h以获得固化前驱体；/n（5）将所述固化前驱体包裹于所述酚醛树脂中，并将所述固化前驱体置于充盈保护气体的管式炉中，将所述管式炉从室温升温至700~1000℃并保温2~4h后自然冷却，以获...

【技术特征摘要】
1.一种废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原料准备：原料组分按质量百分数计，前驱粉末15~40%，废旧植物纤维织物55~80%，酚醛树脂0~5%；所述前驱粉末包括过渡金属粉末；
（2）将所述前驱粉末掺于去离子水中以获得前驱溶液；
（3）将废旧植物纤维织物浸泡于所述前驱溶液中2~4h以获得前驱体；
（4）将所述前驱体于75~110℃下烘干2~4h以获得固化前驱体；
（5）将所述固化前驱体包裹于所述酚醛树脂中，并将所述固化前驱体置于充盈保护气体的管式炉中，将所述管式炉从室温升温至700~1000℃并保温2~4h后自然冷却，以获得所述电催化电极。


2.根据权利要求1所述的废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极的制备方法，其特征在于，所述过渡金属粉末包括钼酸铵粉末或钨酸铵粉末。


3.根据权利要求1所述的废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极的制备方法，其特征在于，所述前驱粉末还包括葡萄糖粉末，所述葡萄糖粉末的质量占原料组分总质量的0~20%。


4.根据权利要求1所述的废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化电极的制备方法，其特征在于，所述保护气体包括氢气、甲烷、氩气中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的废旧植物纤维纺织物为基体的碳化物自支撑电催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：章雷，黄军同，罗智聪，冯志军，胡智辉，李喜宝，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36