基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法及应用，属于OER电催化剂技术领域，该催化剂由金属盐、N,N‑二甲基甲酰胺和聚丙烯腈的混合高分子聚合物，通过配位限域热解转化一维多孔碳纳米材料，包括：S1、制备FeCo‑NCNF前驱体溶液；S2、将所得的FeCo‑NCNF前驱体溶液转移到不锈钢针的塑料注射器中进行静电纺丝，得到纳米纤维膜；S3、对得到的纳米纤维膜分别依次进行高温碳化及磷化，得到氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂。本发明专利技术采用上述方法制备所得的氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂具有比表面积大、多孔结构、氮含量丰富、活性位点多等优点，进而提高了电催化剂的催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及oer电催化剂，特别是涉及一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法及应用。

技术介绍

1、现代社会的运行和发展主要依赖煤、天然气、石油等化石燃料。然而化石燃料是有限的且对环境有害，全球能源危机和环境问题对人类社会构成重大威胁。氢具有高能量容量和零碳排放，是化石燃料的理想替代品。电催化裂解水被广泛认为是一种利用可再生能源、无污染的制氢策略。然而，水分解中的两个半反应，析氢反应(her)和析氧反应(oer)，需要应用高过电位来克服固有的能量势垒。目前，用于水裂解的商用催化剂主要是贵金属基催化剂，如pt、ruo2和iro2。但土壤储量低、成本高、稳定性差限制了其大规模应用。因此，寻找成本低、电催化活性高、稳定性好的催化剂仍然是一个很大的挑战。

2、由于oer涉及4个电子，通常被认为是水劈裂的瓶颈。目前，第一排过渡金属(fe、co、ni、mn)基催化剂如分层氢氧化物、钙钛矿和尖晶石已被广泛研究，其中大多数被认为能很好地用于oer。通过优化吸附能和提高催化剂导电性，不同金属的组合已成为提高催化效率的理想策略。目前，一些双金本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，该催化剂由金属盐、N,N-二甲基甲酰胺和聚丙烯腈的混合高分子聚合物，通过配位限域热解转化一维多孔碳纳米材料，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述FeCo-NCNF前驱体溶液的制备过程包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，所述九水合硝酸铁和六水合硝酸钴的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，该催化剂由金属盐、n,n-二甲基甲酰胺和聚丙烯腈的混合高分子聚合物，通过配位限域热解转化一维多孔碳纳米材料，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述feco-ncnf前驱体溶液的制备过程包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，在所述步骤s12中，所述九水合硝酸铁和六水合硝酸钴的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求2所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，所述九水合硝酸铁、六水合硝酸钴和聚丙烯腈的质量比为4:1:40。

5.根据权利要求2所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其特征在于，在所述步骤s15中，进行超声搅拌及磁力搅拌的反应条件为：先将反应完成后的溶液d进行超声搅拌30min，随后在常温下进行磁力搅拌12h。

6.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝法构筑氮掺杂双金属纳米纤维膜电催化剂的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗青青，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：