Co4S3/CoP3异质结构析氧电催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:42721994 阅读:22 留言:0更新日期:2024-09-13 12:09
本发明专利技术适用于电催化技术领域,提供了Co<subgt;4</subgt;S<subgt;3</subgt;/CoP<subgt;3</subgt;异质结构析氧电催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术以泡沫镍铁(NFF)基底上原位生长Co‑MOF为前驱体,然后采用同步磷化/硫化的方法制备超薄纳米片形貌的Co<subgt;4</subgt;S<subgt;3</subgt;/CoP<subgt;3</subgt;异质结构析氧电催化剂(CoPS/NFF)。以提高电催化析氧性能,降低析氧反应所需要的能垒,提高能量转化效率,进而降低全解水过程的能量损耗。CoPS/NFF在50mA cm<supgt;‑2</supgt;条件下的采用计时电位测试能够维持90h较高的稳定性。本发明专利技术为合理构建具有异质结构的过渡金属基电催化剂以提高电催化活性提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化,尤其涉及co4s3/cop3异质结构析氧电催化剂及其制备方法和应用。


技术介绍

1、能源是推动人类进化和社会经济的关键因素。由于化石资源储量有限,开发和利用清洁、可再生的能源是解决全球能源危机和环境污染问题的关键策略。氢能作为一种能量密度高、可再生、无污染的绿色能源载体,具有替代传统化石燃料的巨大潜力。由阴极析氢反应(her)和阳极析氧反应(oer)驱动的电催化水裂解技术有望在未来的绿色制氢中发挥重要作用。然而,oer涉及缓慢四电子转移步骤,动力学过程缓慢,已成为工业规模的水电解制氢的阻碍。因此需要制备出性能优异的催化剂在低过电位下有效地驱动oer。

2、过渡金属基材料作为oer电催化剂已被深入研究,以克服贵金属基催化剂成本昂贵和产量少的缺点。由有序的过渡金属中心和有机配体形成的金属有机骨架(mofs)作为牺牲模板被广泛用于构建具有新型纳米结构过渡金属化合物,不仅可以提高电化学oer活性,还可以增强机械稳定性和电化学稳定性。其中,过渡金属硫化物由于其成本低和高的催化活性而引起众多研究者的关注。同时,在硫化物上引入过渡金属磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.Co4S3/CoP3异质结构析氧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Co4S3/CoP3异质结构析氧电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤二的具体过程为:

3.根据权利要求1所述的Co4S3/CoP3异质结构析氧电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤五的具体过程为:

4.根据权利要求1-3任一所述的Co4S3/CoP3异质结构析氧电催化剂的制备方法制得的Co4S3/CoP3异质结构析氧电催化剂。

5.根据权利要求4所述的Co4S3/CoP3异质结构析氧电催化剂在电解水制氢中的应用。

【技术特征摘要】

1.co4s3/cop3异质结构析氧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co4s3/cop3异质结构析氧电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤二的具体过程为:

3.根据权利要求1所述的co4s3/cop3异质结构析氧电催化剂的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:楚贤宇王亚男鲁铭刘春波孙艳涛车广波
申请(专利权)人:吉林师范大学
类型:发明
国别省市:

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