一种石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料及其制备方法与应用，制备方法包括以下步骤：制备氧化石墨烯分散液；取硝酸铜、硝酸镍和尿素溶于去离子水中，搅拌均匀后，加入石墨烯分散液，混合均匀形成混合液；将混合液置于聚四氟乙烯反应釜内，进行水热反应，冷却至室温后用去离子水、乙醇离心洗涤，干燥后得到前驱体粉末；将前驱体粉末、硫粉，分别置于两个瓷舟中，在氩气气氛下煅烧，得到石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料。本发明专利技术制得石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料，其强界面耦合与硫空位之间的协同效应可以有效调节电子结构，促进氧中间体的吸附行为，表现出优异和高效的氧还原和醇氧化双功能催化性能。还原和醇氧化双功能催化性能。还原和醇氧化双功能催化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料与电化学催化氧还原、醇氧化
，具体而言，涉及一种石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在化石燃料不断消耗和环境问题日益突出的背景下，直接碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、电解制氢等可再生、绿色、高效的能源存储和转换技术受到了人们的广泛关注。金属
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空气电池和电解水制氢器件这些具有发展前景的技术涉及氧气还原反应(ORR)、醇类氧化反应(AOR)。特别是在阴极的ORR过程中，较高的O＝O键能(498kJ/mol)和复杂的多步四电子反应路径使得其催化动力学迟缓，这极大地限制了燃料电池的整体效率及能量/功率的输出。
[0003]目前，具有高催化活性的铂族金属基材料，如铂、钯及其合金，通常被认为是最先进的ORR催化剂。同时，铂和钯基贵金属由于具有很强的脱氢和C
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C键裂解能力，也被广泛用于催化AOR过程。然而，贵金属元素具有丰度低、价格高、易中毒、循环稳定性差等特点，极大地阻碍了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备氧化石墨烯分散液；S2、取硝酸铜、硝酸镍和尿素溶于去离子水中，搅拌均匀后，加入所述石墨烯分散液，混合均匀形成混合液；S3、将所述混合液置于聚四氟乙烯反应釜内，进行水热反应，冷却至室温后用去离子水、乙醇离心洗涤，干燥后得到前驱体粉末；S4、将所述前驱体粉末、硫粉，分别置于两个瓷舟中，在氩气气氛下煅烧，得到石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述硝酸铜、所述硝酸镍的摩尔比在1：6至6:1范围内，所述硝酸铜和硝酸镍总摩尔数与所述尿素摩尔数比值在3：10范围内。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述水热反应的反应温度在120℃至180℃范围内，反应时间在3h至24h范围内。4.根据权利要求1
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3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述前驱体粉末与所述硫粉的质量比在1:1至1:15范围内。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述煅烧的温度在300℃至500℃范围内，煅烧时间在2h至3h范围内，烧结炉的升温速率在2℃/min至10℃/min范围内。6.一种石墨烯复合硫化铜/硫化镍催化材料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦立强，王兆阳，周敏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：