一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法技术

本发明专利技术为一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法。一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，为：将泡沫镍超声清洗、真空干燥后，浸泡在盐溶液4

【技术实现步骤摘要】
一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法


[0001]本专利技术属于羟基氧化物的
，具体涉及一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]羟基氧化物由于其组成丰富、电催化活性高、价格低廉、稳定性优异，被认为是过渡金属硼化物/硫属化物/磷化物对析氧反应(OER)的活性中间体，并具有达到析氧反应极限峰值的潜力。目前，研究人员为进一步提高羟基氧化物的催化活性进行多种策略来调控，其中通过对形貌调控以使催化剂暴露更多的活性位点，与碳材料复合来提高电子转移速度和利用表面缺陷工程以改变电子结构等策略。羟基氧化物在电催化领域引起了越来越多的关注。
[0003]制备金属羟基氧化物的常规路线包括一步直接合成和两步或者多步合成。前者凭借操作简便的优势在与后者的竞争中脱颖而出。相应地，研究人员也已经开发出属于一步直接合成路线的多种方法，包括水热(溶剂热)法、熔盐辅助合成法、电沉积法、湿化学合成法等。
[0004]上述方法制备的催化剂在电催化领域取得了显著的成效。但是，人们在制备高性能催化剂的同时，往往忽略了时间和能源的消耗。大多数催化剂存在合成步骤复杂、需要高温高压(反应条件苛刻)、制备周期长等问题，限制了其工业化的应用。为了促进氢经济的发展，开发出具有成本效益和简便的优势的高效电催化剂制备方法就很有必要了。
[0005]有鉴于此，本专利技术提出一种在常温常压下快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，为传统合成羟基氧化物电催化剂提供了一种新的思路，简单高效无能耗的制备方法达到了绿色环保无污染的目的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，简单高效，能耗低，达到了绿色环保无污染的目的。
[0007]为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
[0008]一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，为：将泡沫镍超声清洗、真空干燥后，浸泡在盐溶液4
‑
6min后，取出，得所述的羟基氧化物电催化剂；
[0009]其中，所述的盐溶液中含有金属硝酸盐和硫代硫酸盐。
[0010]进一步的，所述的超声清洗过程为：将泡沫镍依次采用丙酮、盐酸、乙醇、去离子水进行清洗。
[0011]再进一步的，所述的清洗时间为12
‑
18min；
[0012]所述的真空干燥的温度为55
‑
65℃，时间为10
‑
14h。
[0013]再进一步的，所述的清洗时间为15min；
[0014]所述的真空干燥的温度为60℃，时间为12h。
[0015]进一步的，所述的金属硝酸盐为硝酸铁、或硝酸钴、或硝酸镍、或硝酸铜；
[0016]所述的硫代硫酸盐为硫代硫酸钠。
[0017]进一步的，所述的金属硝酸盐和硫代硫酸盐的摩尔质量比为25
‑
29:1。
[0018]再进一步的，所述的金属硝酸盐和硫代硫酸盐的摩尔质量比为27:1。
[0019]进一步的，所述的浸泡温度不超过25℃，时间为5min；
[0020]所述的盐溶液的浓度为0.8
‑
0.9mol/L。
[0021]再进一步的，所述的浸泡温度为20℃。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0023]1、本专利技术在常温常压下4
‑
6min通过一步法在泡沫镍上原位合成了一系列羟基氧化物的技术方案，是一种常温常压下、工艺简单、成本低、绿色环保的工艺。
[0024]2、本专利技术的技术方案不仅制备出了电催化活性高稳定性优异的羟基氧化物电催化剂，极大的缩短了时间和能量消耗的目的，同时解决环境污染和能源短缺等问题，不管是从经济的角度还是从现实的角度考虑，都具有非常重要的意义。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例1制备得到样品的X射线衍射图谱；
[0026]图2是本专利技术实施例2制备得到样品的X射线衍射图谱；
[0027]图3是本专利技术实施例3制备得到样品的X射线衍射图谱；
[0028]图4是本专利技术实施例4制备得到样品的X射线衍射图谱；
[0029]图5是本专利技术实施例1制备得到样品的扫描电镜图片；
[0030]图6是本专利技术实施例2制备得到样品的扫描电镜图片；
[0031]图7是本专利技术实施例3制备得到样品的扫描电镜图片；
[0032]图8是本专利技术实施例4制备得到样品的扫描电镜图片；
[0033]图9为本专利技术实施例1
‑
4制备得到样品的扫描电镜图片；
[0034]图10为实施例1制备得到样品的电解水性能图片；
[0035]图11为实施例2制备得到样品的电解水性能图片；
[0036]图12为实施例3制备得到样品的电解水性能图片；
[0037]图13为实施例4制备得到样品的电解水性能图片。
具体实施方式
[0038]为了进一步阐述本专利技术一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，达到预期专利技术目的，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0039]下面将结合具体的实施例，对本专利技术一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法做进一步的详细介绍：
[0040]本专利技术提供了一种快速原位合成羟基氧化物的(MNiOOH(M＝Fe、Co、Ni、Cu))电催化剂的制备方法。一种在常温常压下原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，为：将商业
泡沫镍分别在丙酮、盐酸、乙醇、去离子水中超声清洗后，真空干燥后，将其静置在盐溶液中五分钟后拿出得到羟基氧化物。本专利技术所述的一种在常温常压下五分钟原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，为传统合成羟基氧化物电催化剂提供了一种新的思路，简单快速无能耗的制备方法达到了绿色环保无污染的目的。本专利技术的技术方案为：
[0041]一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，为：将泡沫镍超声清洗、真空干燥后，浸泡在盐溶液4
‑
6min后，取出，得所述的羟基氧化物电催化剂；
[0042]其中，所述的盐溶液中含有金属硝酸盐和硫代硫酸盐。
[0043]优选的，所述的超声清洗过程为：将泡沫镍依次采用丙酮、盐酸、乙醇、去离子水进行清洗。
[0044]进一步优选的，所述的清洗时间为12
‑
18min；
[0045]所述的真空干燥的温度为55
‑
65℃，时间为10
‑
14h。
[0046]进一步优选的，所述的清洗时间为15min；
[0047]所述的真空干燥的温度为60℃，时间为12h。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速原位合成羟基氧化物电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：将泡沫镍超声清洗、真空干燥后，浸泡在盐溶液4
‑
6min后，取出，得所述的羟基氧化物电催化剂；其中，所述的盐溶液中含有金属硝酸盐和硫代硫酸盐。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的超声清洗过程为：将泡沫镍依次采用丙酮、盐酸、乙醇、去离子水进行清洗。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的清洗时间为12
‑
18min；所述的真空干燥的温度为55
‑
65℃，时间为10
‑
14h。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的清洗时间为15min；所述的真空干燥的温度为60℃，时间为12h。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：于锋，鲍文涛，杨金凤，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：