一种铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种铁掺杂的氯氧化铋‑泡沫镍复合自支撑电极材料及制备方法和应用，将Bi(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;·5H<subgt;2</subgt;O、FeCl<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O、甘露醇水溶液和饱和NaCl溶液混合均匀，得到前驱液；将前驱液在160～180℃下保温3～6h后，将所得反应液中的沉淀洗涤后干燥，得到铁掺杂的氯氧化铋纳米颗粒；将铁掺杂的氯氧化铋纳米颗粒分散在异丙醇中，再加入碘混合均匀，然后以泡沫镍为负极，在5～30V和1～3A的条件下水热电泳沉积30s～30min，在泡沫镍上沉积一层铁掺杂的氯氧化铋，得到铁掺杂的氯氧化铋‑泡沫镍复合自支撑电极材料，在酸性溶液中表现出较好的NRR性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自支撑电极材料制备领域，涉及一种铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料及制备方法和应用。

技术介绍

1、氨(nh3)合成目前对农业和工业的重要性不言而喻。目前，工业nh3生产仍然由haber-bosch工艺主导(n2+3h2→2nh3)，在高温下加工，(623-823k)和苛刻的压力(150-350atm)条件下，以消耗大量的能量和大量产生co2为代价。电化学氮还原反应(nrr)代表了一种新兴的合成方式，将n2固定为nh3的可持续替代方案的关键瓶颈在于惰性n2在阴极催化剂上的吸附和活化。此外，电子析氢反应(her)与阴极侧的质子耦合还原氮竞争电子，因此需要选择性和有效地促进nrr超过her的活性电催化剂。

2、催化剂是电催化系统的关键组分，在很大程度上决定了系统的效率。作为一种环境友好的半金属，铋(bi)已显示出其作为n2活化的候选电催化剂的很大潜力。在过去的几年中，各种bi和bi基催化剂被报道具有有效的n2电还原为nh3的性能。对bi和bi基材料的形貌、结构和组成进行调控可以有效提高其电催化性能。在各种纳米结构中，二维(2d本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，S1中甘露醇水溶液的浓度为0.1M，Bi(NO3)3·5H2O和甘露醇水溶液的比例为(1～2)mmol：(15～25)ml。

3.根据权利要求1所述的铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，S1先将Bi(NO3)3·5H2O加入到甘露醇水溶液中，在室温下搅拌15～30min，之后再加入FeCl3·6H2O搅拌15～30min，最后加入饱和NaCl溶液搅拌15～3...

【技术特征摘要】

1.一种铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，s1中甘露醇水溶液的浓度为0.1m，bi(no3)3·5h2o和甘露醇水溶液的比例为(1～2)mmol：(15～25)ml。

3.根据权利要求1所述的铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，s1先将bi(no3)3·5h2o加入到甘露醇水溶液中，在室温下搅拌15～30min，之后再加入fecl3·6h2o搅拌15～30min，最后加入饱和nacl溶液搅拌15～30min，得到前驱液。

4.根据权利要求1所述的铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，s2将前驱液转移到高压釜中，保持填充比为30～50％后，再进行保温。

5.根据权利要求1所述的铁掺杂的氯氧化铋-泡沫镍复合自支撑电极材料的制备方法，其特征在于，s2将反应液冷却至室温后离心收集白色产物，用去离子水和乙醇分别洗涤3～5次，在40～60℃干燥6～...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，齐艺榕，曹丽云，冯永强，刘昕瑀，王东平，余泽翰，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：