钴铜基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电化学技术领域，公开了一种钴铜基复合材料及其制备方法和应用。该方法包括以下步骤：(1)在过硫酸铵和氢氧化钠的存在下，将泡沫铜进行氧化，得到纳米线结构；(2)将所述纳米线结构置于钴盐溶液中进行离子交换，然后在所得反应混合物中加入2‑甲基咪唑并进行反应，得到串珠状纳米线结构；(3)将所述串珠状纳米线结构通过次磷酸钠进行化学气相沉积反应。按照本发明专利技术所述的钴铜基复合材料在泡沫铜上构筑了双功能活性位点的异质结构，具有较低应用电势、较高氨产率、较高法拉第效率和良好的稳定性，本发明专利技术所述的锌硝酸盐电池具有高放电电流、高功率密度和良好的充放电循环性能，并同时实现了去除硝酸盐、合成氨和供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学，具体涉及一种钴铜基复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、由于人类活动以及工业发展的过度干预，导致水体中硝酸盐污染物增多，微生物介导的氮循环平衡逐渐被打破，出现严重的环境和能源问题。因此，水体中硝酸盐污染物的治理，关乎生态环境和人体健康。此外，氨由于其高效储氢和无碳储能的优势，在新能源领域日益受到重视。

2、为了缓解环境和能源压力，电催化硝酸盐还原反应(nitrr)技术被开发用于去除水体中硝酸盐污染物并合成增值化学品(nh3)。多步质子-电子转移过程中的反应机理，主要体现在吸附中间体(*nox)的吸附、脱氧和加氢步骤。在nitrr过程的初始步骤，吸附的*no3与过渡金属基电极材料独特的d轨道电子结构，形成d-p轨道杂化；随后nitrr的脱氧和加氢步骤中，*nox在活性位点处的吸附能和电子相互作用，决定了反应路径与最终产物；同时，电解液中水裂解过程产生的活性氢(*h)是nitrr脱氧和加氢步骤的关键，但过度覆盖的*h会占据*nox锚定位点并倾向于二聚形成h2。因此，基于不同活性位点协同催化作用的*nox中间体与*h之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钴铜基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述过硫酸铵以水溶液的形式使用，且过硫酸铵水溶液的浓度为0.03-0.1mol/L；所述氢氧化钠以水溶液的形式使用，且氢氧化钠水溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述钴盐溶液的浓度为0.02-0.06mol/L，所述2-甲基咪唑以溶液形式使用，且2-甲基咪唑溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述钴盐为硝...

【技术特征摘要】

1.一种钴铜基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述过硫酸铵以水溶液的形式使用，且过硫酸铵水溶液的浓度为0.03-0.1mol/l；所述氢氧化钠以水溶液的形式使用，且氢氧化钠水溶液的浓度为0.5-1.5mol/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述钴盐溶液的浓度为0.02-0.06mol/l，所述2-甲基咪唑以溶液形式使用，且2-甲基咪唑溶液的浓度为0.1-0.5mol/l。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述钴盐为硝酸钴、氯化钴和乙酸钴中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，将所述串珠状纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：安风霞，陈欢，冯小雅，沈凡卉，黎玉祥，俞颖，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：