一种氮嵌入镍超薄纳米片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种氮嵌入镍超薄纳米片及其制备方法和应用，属于二维纳米材料合成及催化相关技术领域。制备方法是将氢氧化镍纳米片在低浓度氨气中低温缓慢还原得到的。所得N嵌入Ni超薄纳米片由紧密相连的纳米颗粒构成，N嵌入Ni晶格中占据Ni晶格体心位置并同步引发Ni原子缺失，同时实现对Ni位点的电子轨道杂化和应力场分布的调控，作为高效催化剂用于碱性膜燃料电池阳极氢氧化反应。本发明专利技术反应简单快速，易于操作，所得纳米片厚度均一，分散性好，结构稳定，内部Ni原子配位环境与应力场得到有效设计，对氢自由基和氢氧自由基的吸附能力得到优化，在碱性膜燃料电池阳极氢氧化反应中展现出高催化活性、高稳定性与优异的抗CO毒化能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种氮嵌入镍超薄纳米片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于二维纳米材料合成及催化相关
，更具体地，涉及一种氮嵌入镍超薄纳米片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在传统化石能源日益消耗以及碳达标与碳中和背景下，开发清洁、可持续的能源形式成为研发重点。其中，氢能具有热值高、产物无碳排放等优点，成为最有发展潜力的能源之一。碱性膜燃料电池作为当前氢能转化为电能的重要技术，可利用非贵金属催化剂显著降低使用成本，但阳极氢氧化反应在碱性条件下动力学极为缓慢，极大地制约了碱性膜燃料电池的规模化应用。因此，基于储量丰富的金属元素设计开发用于碱性膜燃料电池阳极氢氧化反应的催化剂具有极为重要的意义。
[0003]近年来，Ni基材料被证实是最有希望代替贵金属材料的碱性氢氧化催化剂。然而，由于Ni本身对氢自由基的吸附过强，纯Ni材料在碱性氢氧化反应过程中的催化活性仍然较低。为进一步提升Ni的催化活性，研究者持续探索影响催化剂碱性氢氧化活性的关键因素。研究证实，在碱性氢氧化反应中，氢自由基与氢氧自由基是最为关键的反应中间体，其在催化剂表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮嵌入镍纳米片，其特征在于，该纳米片的氮原子嵌入金属镍中；所述纳米片中氮原子占据面心立方镍晶格内部的体心位置，并引发面心立方镍晶格的顶点镍原子缺失。2.如权利要求1所述的氮嵌入镍纳米片，其特征在于，所述镍原子缺失能够缩短氮原子与面心立方镍晶格中面心镍原子之间的距离，从而调节电子轨道杂化。3.如权利要求1所述的氮嵌入镍纳米片，其特征在于，所述纳米片的厚度为4nm
‑
5nm。4.如权利要求1或3所述的氮嵌入镍纳米片，其特征在于，所述纳米片的的尺寸为100nm
‑
200nm。5.如权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，安露露，朱江，王得丽，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：