一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂及其制备方法和应用，属于电催化纳米材料的合成技术领域，所述电催化剂展现优异的催化活性和运行耐久性；并且制备工艺操作简单、重复性好、所用试剂价格低廉。本发明专利技术以经浓硝酸处理及十二烷基苯磺酸钠改性处理后的碳布作为基底材料；将钴源、锰源和铈源溶于去离子水中，搅拌混合均匀，得到备用沉积液；随后将碳布置于沉积液中进行恒电位沉积，洗涤并干燥后得到铈掺杂钴锰氧化物的前驱体；前驱体样品进一步退火处理后，得到铈掺杂尖晶石氧化物电催化剂，铈掺杂的尖晶石氧化物以交联的纳米片薄层结构负载在碳布的碳纤维表面，有效增大了比表面积，有利于电子的传输，提高了催化剂的催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化纳米材料的合成，具体涉及一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氢能因其清洁零碳、燃烧性能好、储量丰富的特点，是未来国家能源体系的重要组成部分。随着全球向低碳能源系统转型，氢能的使用量将显著增加。当前的制氢方法根据过程是否产生碳排放分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”，其中“灰氢”和“蓝氢”利用煤、石油等化石燃料制氢，导致大量的碳排放。以电解水制氢为主的“绿氢”则可以实现完全零碳排放，是极具潜力的氢能发展路线。

2、电解水制氢技术主要有碱性电解水（awe）、质子交换膜电解水（pemwe）和阴离子交换膜电解水（aemwe）。其中pemwe能源转换效率高、启停迅速且易于配合风光的波动性，是极具发展前景的电解水制氢技术。然而阳极催化剂的成本和寿命是制约其规模化应用的主要因素。目前应用较广的阳极催化剂以贵金属基催化剂为主，如iro2和ruo2。因此开发高效且酸性稳定的非贵金属基电催化剂是非常有意义的。

3、近年来，过渡金属基（如fe、co、mn、ni）电催化剂因其催化性能优异、成本低廉等优势备本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂，其特征在于，以改性碳布为基底，铈掺杂的尖晶石氧化物沉积在改性碳布上。

2.根据权利要求1所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂，其特征在于，所述铈掺杂的尖晶石氧化物以交联的纳米片薄层结构负载在碳布的碳纤维表面。

3.根据权利要求1或2所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂，其特征在于，所述尖晶石氧化物为MnCo2O4、CoMn2O4、Co3O4、Mn3O4中的一种或多种。

4.一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片...

【技术特征摘要】

1.一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂，其特征在于，以改性碳布为基底，铈掺杂的尖晶石氧化物沉积在改性碳布上。

2.根据权利要求1所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂，其特征在于，所述铈掺杂的尖晶石氧化物以交联的纳米片薄层结构负载在碳布的碳纤维表面。

3.根据权利要求1或2所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂，其特征在于，所述尖晶石氧化物为mnco2o4、comn2o4、co3o4、mn3o4中的一种或多种。

4.一种自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催化剂的制备方法，其特征在于，所述尖晶石氧化物源为钴源、锰源中的一种或两种，钴源、锰源、铈源的摩尔比为2:1:0.05~0.8。

6.根据权利要求5所述的自支撑铈掺杂尖晶石纳米片电催...

【专利技术属性】
技术研发人员：常焜，季淼霞，高永，洪雪萍，于臻文，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：