一种钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法技术

技术编号:40553600 阅读:27 留言:0更新日期:2024-03-05 19:13
本发明专利技术公开了一种双低温等离子体化学辅助合成钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的方法。技术包括三步:步骤一、采用介质阻挡放电对三维骨架结构的镍钴合金泡沫进行等离子体表面预处理,得到预处理的镍钴合金泡沫;步骤二、水热法原位生长钇掺杂镍钴层状双氢氧化物纳米片;步骤三、制备钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂。本发明专利技术拓展了稀土元素在双功能电催化剂中的应用,为可再生能源领域设计高性能过渡金属基催化剂开辟了新的方向,极具工业化和实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双功能电催化剂制备,具体涉及一种钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法


技术介绍

1、氢能作为一种清洁能源得到广泛应用,它在缓解人类面临的全球能源和环境挑战方面具有巨大潜力。目前,利用可再生能源进行电解水分解被认为是清洁能源转换和储存的最有效方法之一,可为氢燃料电池提供高纯度的氢气(h2)。电催化水分解的主要挑战在于设计高效的电催化剂,用于降低析氧反应(oer)和析氢反应(oer)的高过电位,从而加快反应速度(chem.eng.j.2022,446,137297)。尽管贵金属铂(pt)和钌/铱(ru/ir)基催化剂仍分别是her和oer最有效的电催化剂,但它们的稀缺性和高成本极大地限制了其商业应用。因此,设计丰富、低成本、高效和稳定的非贵金属电催化剂对于开发h2能源至关重要。

2、众所周知,稀土金属由于存在未填充的4f电子轨道,而具有优异的物理、化学、光学和电学特性(nanoscale horiz.2021,7,31-40)。其中,钇(y)电子结构中的5d电子轨道是空的,可用作催化反应的电子中转站,而含有y元素的催化剂可利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一中得到预处理的镍钴合金泡沫采用的具体方法为:打开介质阻挡放电放置,调节预处理功率,进行预热处理;预热处理完成后,将充分干燥好的镍钴合金泡沫放入介质阻挡放电装置中两个圆盘电极之间,调节等离子放电处理功率,对镍钴合金泡沫进行放电处理,放电处理后得到预处理的镍钴合金泡沫。

3.根据权利要求1所述的钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,六水合硝酸钇、尿素、氟化铵,摩尔...

【技术特征摘要】

1.一种钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一中得到预处理的镍钴合金泡沫采用的具体方法为:打开介质阻挡放电放置,调节预处理功率,进行预热处理;预热处理完成后,将充分干燥好的镍钴合金泡沫放入介质阻挡放电装置中两个圆盘电极之间,调节等离子放电处理功率,对镍钴合金泡沫进行放电处理,放电处理后得到预处理的镍钴合金泡沫。

3.根据权利要求1所述的钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,六水合硝酸钇、尿素、氟化铵,摩尔比为1:20~100:10~100;反应物的总摩尔数与去离子水的体积之比为1mmol:1~100ml。

4.根据权利要求1所述的钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤三中粉末状红磷与钇掺杂镍钴层状双氢氧化物纳米片的质量之比为1:2~10g。

5.根据权利要求1所述的钇和氮掺杂磷化镍钴纳米片状电催化剂的制备方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈光良郭迎春
申请(专利权)人:湖州师范学院
类型:发明
国别省市:

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