一种多维S-掺杂钴酸锰纳米棒/N-掺杂碳纳米片复合材料的制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种多维S

【技术实现步骤摘要】
一种多维S
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掺杂钴酸锰纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料的制备和应用


[0001]本专利技术涉及一种多维S
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掺杂MnCo2O4纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料的制备和应用，尤其涉及一种以生物质壳聚糖为原料制备的N
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掺杂碳气凝胶为基底制备多维度、高比表面积、高亲水性S
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掺杂MnCo2O4纳米棒/N
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掺杂碳纳米片多维复合材料，主要用作碱性介质中电催化析氢反应（HER）、析氧反应（OER）及电解水反应。

技术介绍

[0002]近些年，随着人们对清洁能源需求的逐渐增大，以及日益严重的环境污染问题，发展清洁能源来替代煤炭、石油等不可再生能源已成为全世界的研究热点。电解水制氢以水为原料，是一种清洁、可持续的大规模绿色产氢的方法，可由太阳能、潮汐能和风能等发电提供动力。电解水包括阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)。在电解水过程中，由于HER和OER过电位高、动力学速率缓慢而制约了电解水效率的提高，阻碍了电解水技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维S
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掺杂钴酸锰纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）二维N
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掺杂碳纳米片的制备：将壳聚糖粉末加入蒸馏水中，再向其中滴入冰乙酸并不断搅拌使壳聚糖溶解后，将所得溶液先在
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20 ℃下冷冻24 h，再在冻干机中冻干制得干气凝胶；在N2气氛下，将所得干气凝胶在管式炉中700
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900 ℃下进行碳化处理2
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6 h，得壳聚糖碳气凝胶；将所得壳聚糖碳气凝胶与KOH混合并充分研磨后，在N2气氛下，管式炉中700
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900 ℃下处理2
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6 h，得二维N
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掺杂碳纳米片，命名为NCNS；（2）多维MnCo2O4纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料的制备：将锰盐、钴盐和尿素完全溶解于蒸馏水中形成溶液，将所得溶液转移至反应釜中，然后向其中加入步骤（1）所制备的NCNS，在120℃下水热反应7
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9 h后，离心洗涤，将固体产物真空干燥，将干燥后的样品在N2气氛下，300℃热处理2
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6h，升温速率为2℃/min，得到N
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掺杂碳纳米片负载MnCo2O4纳米棒复合材料，命名为MnCo2O4‑
NR/NCNS；锰盐、钴盐和尿素的摩尔比为1:2:3；NCNS与锰盐的质量比为1:4
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1:10；（3）多维S
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掺杂MnCo2O4纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料的制备：将硫粉和MnCo2O4‑
NR/NCNS分别放置在管式炉的进气口和出气口，在N2气氛中，300℃下热处理2
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6h，升温速率为2 ℃/min，制得多维S
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掺杂MnCo2O4纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料，命名为S
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MnCo2O4‑
NR/NCNS；硫粉与MnCo2O4‑
NR/NCNS的质量比为1:5
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1:10。2.如权利要求1所述的多维S
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掺杂MnCo2O4纳米棒/N
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掺杂碳纳米片复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：童金辉，夏留成，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：