一种Ni(OH)2/g-C3N4异质结构电催化剂的制备方法及电催化剂技术

本发明专利技术公开了一种Ni(OH)2/g

【技术实现步骤摘要】
一种Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法及电催化剂


[0001]本专利技术涉及电催化剂领域，尤其是一种Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法及电催化剂。

技术介绍

[0002]传统能源为全球共同发展提供强劲动力的同时，也带来了不可忽视的环境污染和风险巨大的能源危机等问题。电催化水裂解技术是一种在大规模储能和清洁能源领域有着重要应用前景的绿色技术。作为电催化水裂解重要的半反应，氧气析出反应受到复杂的四电子多步反应的影响，使得其电催化剂存在反应过电势高，动力学性质差等问题，同时，电流密度过小，贵金属资源紧俏，比表面积小，活性位点少等因素也限制了其电催化活性。所以通过构建异质结构来克服这些缺点尤为关键。
[0003]最近，Ni(OH)2电催化剂在较低过电势下显示出优异的电催化潜力，并得到了广泛的研究。但是Ni(OH)2电催化剂的比表面积较小，活性位点较少，在一定程度上影响到了Ni(OH)2电催化剂的催化活性。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本申请的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和申请名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和申请名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本申请的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本申请。
[0006]因此，本申请所要解决的技术问题是：如何提升Ni(OH)2电催化剂的比表面积和暴露Ni(OH)2电催化剂更多活性位点。
[0007]为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法，包括，
[0008]原料制备：取一定量的三聚氰胺粉末进行煅烧处理，制得g
‑
C3N4；
[0009]原料混合：取一定量的Ni(NO3)2·
6H2O粉末溶解于无水乙醇中，搅拌一段时间后再加入一定量油胺，再次进行搅拌，得到混合溶液；
[0010]溶剂热反应：将混合溶液放入容器中进行溶剂热反应，最后将反应产物经离心、洗涤、烘干后得到成品电催化剂。
[0011]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述原料制备中，煅烧处理包括：将三聚氰胺粉末进行第一次煅烧，得到块状产物，然后将块状产物研磨成粉后进行第二次煅烧。
[0012]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述原料制备中：第一次煅烧温度为530
‑
545℃，煅烧时长在1
‑
1.5h，第二次煅烧温度为555
‑
560℃，煅烧时长在0.5
‑
1h。
[0013]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述原料混合中：Ni(NO3)2·
6H2O的添加量为600
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1000重量份，无水乙醇的添加量为3950
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5520重量份。
[0014]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述原料混合中：g
‑
C3N4的添加量为10
‑
20重量份。
[0015]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：油胺的添加量为6624
‑
9936重量份。
[0016]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述油胺的用量优选为828重量份。
[0017]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述溶剂热反应中：反应温度在185
‑
190℃。
[0018]作为本申请所述一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法的一种优选方案，其中：所述溶剂热反应中：离心和洗涤的次数优选为4次，烘干温度在85
‑
90℃。
[0019]一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂，由上述任一所述的方法制得。
[0020]本申请的有益效果：本专利技术通过溶剂热法一步制备调控合成Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂，将电解水氧气析出反应过电势降低到250mV，通过超薄片状g
‑
C3N4支撑，形成稳定的异质结构，增大了电催化剂的比表面积，暴露电催化剂更多的活性位点，提升了电催化剂的催化活性。这些优势使得其在未来有着广阔的发展前景，在电解水，电催化制氢、以及大规模储能方面具有广阔的的应用潜力。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0022]图1为本申请实施例1制得的Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的SEM图；
[0023]图2为本申请实施例1制得的Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的HRTEM图；
[0024]图3为本申请实施例1
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3制得Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的和对比例1RuO2电催化剂的电催化剂线性扫描电压曲线；
[0025]图4为本申请实施例1制得的Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的循环稳定性曲线；
[0026]图5为本申请实施例1制得的Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的计时电流曲线；
[0027]图6为本申请实施例1和实施例4
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5制得的Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂过电势对比示意图。
具体实施方式
[0028]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]其次，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法，其特征在于：包括，原料制备：取一定量的三聚氰胺粉末进行煅烧处理，制得g
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C3N4；原料混合：以无水乙醇作为溶剂，加入Ni(NO3)2·
6H2O粉末配制Ni(NO3)2·
6H2O溶液，然后向Ni(NO3)2·
6H2O溶液中加入一定量g
‑
C3N
4，
搅拌一段时间后再加入一定量油胺，再次进行搅拌，得到混合溶液；溶剂热反应：将混合溶液放入容器中进行溶剂热反应，最后将反应产物经离心、洗涤、烘干后得到成品电催化剂。2.根据权利要求1所述的Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法，其特征在于：所述原料制备中，煅烧处理包括：将三聚氰胺粉末进行第一次煅烧，得到块状产物，然后将块状产物研磨成粉后进行第二次煅烧。3.根据权利要求2所述的Ni(OH)2/g
‑
C3N4异质结构电催化剂的制备方法，其特征在于：所述原料制备中：第一次煅烧温度为530
‑
545℃，煅烧时长在1
‑
1.5h，第二次煅烧温度为555
‑
560℃，煅烧时长在0.5
‑
1h。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的Ni(OH)2/g
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C3N4异质结构电催化剂的制备方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江，李童，吴懋亮，彭程，乔灵霞，毛旭，王云飞，马昕霞，吴雪飞，金辰旭，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：