一种V2O5掺杂的焦磷酸钴材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种V2O5掺杂的焦磷酸钴材料及其制备方法和应用，该材料是由晶态的Co2P2O7和非晶态的V2O5组成；具有的多孔的特征并保持着前驱体的块状形貌。制备方法为，材料前驱体Co(H2O)4(VOPO4)2的制备；Co(H2O)4(VOPO4)2/CC预电极的制备；V2O5掺杂的焦磷酸钴材料的制备。以及所述的V2O5掺杂的焦磷酸钴材料作为OER催化剂的应用。本发明专利技术利用电化学重组的方法制备的一种V2O5掺杂的焦磷酸钴催化剂材料，材料表现出块状的多孔形貌，拥有高的比表面积和更多的催化活性位点，结合V2O5组分的掺杂，展示了优异的OER电催化性。展示了优异的OER电催化性。展示了优异的OER电催化性。

【技术实现步骤摘要】
一种V2O5掺杂的焦磷酸钴材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种V2O5掺杂的焦磷酸钴材料及其制备方法，同时还涉及该材料的一个用途——作为OER的高效电催化剂。

技术介绍

[0002]氢作为清洁能源，已被视为替代高碳排放的化石燃料的潜在能源，也是当前最为关注的燃料电池的主要技术之一。而电解水产氢被视为有效且最为绿色的途径。然而，在电解水的过程中，阳极析氧(OER)反应的高过电势阻碍了阴极析氢(HER)反应的进行。因此，设计和开发具有低过电势的高性能OER催化剂，便成为提高电解水产氢效率的关键。与贵金属计催化剂相比，过渡金属催化剂由于资源丰富且经济实惠的优点，已经受到研究人员广泛的关注和开发。
[0003]作为潜在催化剂之一的焦磷酸盐基材料，尽管能够已表现出了较好的OER催化性能，但是电导率不足、过电势高、比表面积低等因素依然阻碍了它们在OER过程中的催化效率，也成为焦磷酸盐基材料作为OER催化剂时需要解决的关键问题。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：
[0005]本专利技术提出一种V2O5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种V2O5掺杂的焦磷酸钴材料，其特征在于：该材料是由晶态的Co2P2O7和非晶态的V2O5组成；具有的多孔的特征并保持着前驱体的块状形貌。2.根据权利要求1所述的一种V2O5掺杂的焦磷酸钴材料，其特征在于：前驱体为Co(H2O)4(VOPO4)2，前驱体晶体是一个由Co
2+
离子支撑VOPO4二维层而形成的三维框架结构；钒中心由五个氧原子配位，形成一个四方锥构型，平面四边形中的四个氧原子属于四个PO
43
‑
离子，钒中心和PO
43
‑
离子配位连接在一起，形成了一个VOPO4二维层结构，在这个二维的层中，四个PO
43
‑
离子包围的钒中心的四方锥，与周围的钒中心以相互倒置的方式排布着，金属Co
2+
离子与两个相邻层上钒中心四方锥的顶端氧原子配位,聚成一个含有孔道的三维框架结构；层与层之间形成了一种空腔。3.一种如权利要求1所述的V2O5掺杂的焦磷酸钴材料的制备方法，其特征在于：步骤1、材料前驱体Co(H2O)4(VOPO4)2的制备将Co(NO3)2·
6H2O、V2O5、H3PO4和H2O以摩尔比为0.1～0.3:0.1～0.3:2～4:400～500混合，得到的混合物在室温下搅拌30～60分钟，将pH值调整到1.0～1.5，将混合物在160℃～170℃反应72～96小时，冷却至室温，得到绿色块状的材料，即Co(H2O)4(VOPO4)2前驱体晶体；步骤2、Co(H2O)4(VOPO4)2/CC预电极的制备将质量比为1～3:0.5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，朱烈，杨培泽，张玲杰，佟娜，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：