【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，涉及电催化剂，具体涉及一种碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前地球上的能源80％以上由化石燃料来提供使用。然而，化石资源的广泛使用会对环境造成污染，所以需要着手发展高效、清洁、低成本的可持续应用的新能源。近几年研究发现，氢能是符合可持续发展观念的二次清洁能源，氢气作为氢能的载体，也受到了广泛的关注。电解水制氢技术操作简单，对环境友好，可制出高纯度的氢气。然而对于现有制氢技术来说，需要析出氢气的过电势较高且能量转换效率低。因此我们需要引入高效的电解水催化剂，使反应所需的过电位和能耗降低，从而使析氢效率也能够得到提升。作为现有析氢效率极高的pt等贵金属作为如今工业生产的主流催化剂之一，因为其能耗大、有限存储和高成本，所以得到一个成本低、能耗小且效率高的电催化剂是关键所在。
2、过渡金属碳化物是最近被广泛研究的her催化剂，是由碳和过渡金属所形成的“间隙合金”，即体积小的碳原子占据了过渡金属密堆积层的间隙。过渡金属碳化物不仅具有良好的耐超高温性，还具有良好的耐酸、耐碱及耐腐蚀等性能，这为其在一些极端的酸性或碱性以及具有腐蚀性环境中的应用奠定了基础。其由于其电子结构和催化性能与pt相似，被证明是最有前途的低成本和有效的催化剂之一。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂及其制备方法和应用，制备方法简单，材料廉价易得，所得碳纳
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一、按摩尔比为(1～5):(1～3):1分别取nicl2·6h2o和cocl2·6h2o和zn(oac)2·2h2o，然后按照nicl2·6h2o和zn(oac)2·2h2o的总质量和与乙二胺四乙酸质量比1:(3～5)取乙二胺四乙酸，将材料混合并充分研磨得到混合粉末；
5、步骤二、将混合粉末转至瓷舟，置于管式炉在惰性气氛下，经500℃～900℃碳化还原1h～3h，冷却至室温后，用乙醇和水交替清洗至中性，干燥得到碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂。
6、本专利技术还具有以下技术特征：
7、优选的，步骤一中所述的充分研磨为采用研钵研磨15～30分钟。
8、优选的，步骤二中所述的惰性气氛为ar气或h2/ar混合气气氛；
9、所述的h2/ar混合气中h2的体积百分比为10％。
10、优选的，步骤二中所述的管式炉升温速率为5～10℃/min。
11、优选的，步骤二中所述的干燥为在60℃～80℃真空干燥6h～8h。
12、本专利技术还保护一种采用如上所述的制备方法制得的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂。
13、本专利技术还保护一种如上所述的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂的应用，在1m koh溶液中，10ma/cm2的电流密度下的产氢过电势为210mv。
14、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
15、本专利技术通过引入ni和zn元素引起碳化物价电子的重新分配，增加氢吸附自由能δgh*，利用不同组分之间的电子协同作用来提高其电催化活性，同时通过掺杂co元素生成nico合金负载在ni3znc0.7碳化物上，减少tmc高温合成过程中导致的聚集，同时采用高温煅烧法生成的碳纳米管负载的电催化剂使得更多的活性位点暴露出来，改善了原本碳化物材料的表面电导率，进而提升了催化活性；
16、进一步的，本专利技术的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂经过碳化，具有耐腐蚀性，同时过渡金属和其化合物可以通过相互作用细致地调节碳上的电子自旋密度和电荷分布，从而改善电荷运输；
17、本专利技术制备方法简单，材料廉价易得，所得催化剂导电性能良好，抗腐蚀性强，拥有大量的活性位点，具有良好的电催化析氢性能；
18、本专利技术的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂在碱性介质中10ma/cm2阴极电流密度下的过电位为210mv，证明该材料大大提升了电催化效率效率，降低了电催化产氢成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的充分研磨为采用研钵研磨15～30分钟。
3.如权利要求1所述的碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的惰性气氛为Ar气或H2/Ar混合气气氛；
4.如权利要求1所述的碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的管式炉升温速率为5～10℃/min。
5.如权利要求1所述的碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的干燥为在60℃～80℃真空干燥6h～8h。
6.一种采用如权利要求1至5中任意一项所述的制备方法制得的碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂。
7.一种如权利要求6所述的碳纳米管负载NiCo/Ni3ZnC0.7电催化剂的应用，其特征在于，在1M KOH溶液中，10
...【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的充分研磨为采用研钵研磨15～30分钟。
3.如权利要求1所述的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的惰性气氛为ar气或h2/ar混合气气氛；
4.如权利要求1所述的碳纳米管负载nico/ni3znc0.7电催化剂的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丁菡，苏子晗，冯亮亮，吴兰兰，刘静，周梦菲，赵凯凯，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。