添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法及其应用技术

本发明专利技术属于电化学催化技术领域，涉及一种添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，包括在三电极体系中以铂片为对电极，汞/氧化汞电极(Hg/HgO)为参比电极，氧化铜为工作电极，电解液为碱性溶液，在H型电解池中对氧化铜进行LSV测试至曲线稳定，所述氧化铜是经循环伏安法制得氧化铜前驱体，再经热解后制得；向电解池阳极添加钴离子溶液，静置，对氧化铜进行LSV测试至稳定。本发明专利技术向电解液中添加微量钴离子可使氧化铜的催化性能显著提升，调节加入钴离子的浓度使氧化铜生长出不同尺寸的纳米线，实现氧化铜的电化学可控重构。催化剂表面的纳米线不仅增大了其与电解液的接触面积，而且使电荷转移电阻明显减小，有利于降低实际催化过程中的过电位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学催化，涉及催化剂重构，尤其涉及一种添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法及其应用。

技术介绍

1、随着科技发展和工业进步，化石燃料的大量使用导致其不断减少，将最终面临储量枯竭。因此，寻求新能源来代替化石燃料至关重要。氢气是一种可利用太阳能、风能等清洁能源而生产的二次能源，能量密度高，易存储，因而受到广泛关注。其中电解水制氢技术成熟，工艺简单，气体纯度高，是目前能与可再生能源衔接的制氢方式。电解水制氢分为两个半反应：析氧反应和析氢反应，其中发生在阳极的析氧反应动力学缓慢，具有较大的过电位，限制了电解水的大规模应用，因此寻求高性能的催化剂来降低析氧反应过电位势在必行。

2、随着研究的深入，发现过渡金属基催化剂的性能优异、成本低廉。其中氧化铜作为oer催化剂的研究已有很多，但相较其他过渡金属，其性能并不突出，尚不适合应用于工业生产。因此，如何提高氧化铜的oer催化性能尤为关键。

3、在电化学过程中，电催化剂表面位点具有动态特点，能够触发重构现象发生。特别是在oer过程中，重构能够将电催化剂表面和参与反应的活性位点联系本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于：步骤A中所述碱性溶液为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。

3.根据权利要求1所述的添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于：步骤A中所述碱性溶液为1.0 mol∙L-1的氢氧化钾溶液。

4.根据权利要求1所述的添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于，步骤A中所述氧化铜，其制备方法包括：先将裁剪好的碳纸先后置于丙酮、乙醇中超声，去离子水洗涤后，碳纸用作催化剂载体；以0.5 mol·L-...

【技术特征摘要】

1.一种添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于：步骤a中所述碱性溶液为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。

3.根据权利要求1所述的添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于：步骤a中所述碱性溶液为1.0 mol∙l-1的氢氧化钾溶液。

4.根据权利要求1所述的添加钴离子实现氧化铜电化学可控重构的方法，其特征在于，步骤a中所述氧化铜，其制备方法包括：先将裁剪好的碳纸先后置于丙酮、乙醇中超声，去离子水洗涤后，碳纸用作催化剂载体；以0.5 mol·l-1铜离子溶液为电解液，所述铜离子溶液中含有0.05~0.1 mol·l-1的硝酸钠或硝酸钾，碳棒为对电极，ag/agcl电极为参比电极，碳纸为工作电极，以循环伏安法制得氧化铜前驱体；将所制得的氧化铜前驱体以10℃·min-1的升温速率升温至400℃，保持60min，自然冷却至室温，即得。

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝金辉，王玲，杨文书，杨宛桐，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：