一种以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于材料科学技术领域及电催化技术领域，具体涉及一种钌镍基催化剂原位生长的可控制备的方法。该方法以泡沫镍片作为电极基底以及反应模板，通过水热反应结合超声生长的方法，首先在泡沫镍单元片上水热生长丁二酮肟镍，然后置于氯化钌溶液中进行超声反应，最终得到以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列产物，作为电解水析氧的反应催化剂。将以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍片置于电化学三电极测试体系中，在碱性介质中作为电解水的工作电极，可以使电解水析氧反应在较低的外加电压下高效进行，并且具有良好的稳定性。该发明专利技术所涉及的制备工艺简单，所需原料廉价且来源广泛，节约成本，有利于工业化生产，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学及电催化，具体涉及一种以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法及应用。

技术介绍

1、由于化石能源储量有限以及燃烧带来的环境污染，能源问题成为了人类社会亟待解决的重大难题。电催化水分解提供了一种可持续的策略，通过阴极析氢反应和阳极析氧反应提供清洁能源。对于电解水析氧反应，由于质子耦合电子转移的多个步骤，其在动力学上是不利的，因此有效的催化剂是必不可少的。迄今为止，贵金属氧化物，例如二氧化钌和二氧化铱，已经在电解水析氧反应的催化上表现出高性能。但是，这些贵金属的高昂价格和稀缺性严重阻碍了它们的实际应用。因此，迫切需要开发具有低价格和优异性能的新催化剂。

2、镍基析氧电催化剂在能源转换和储存方面具有广泛的应用，特别是在水分解和燃料电池领域。近年来，科研人员通过多种策略设计和优化镍基催化剂，以提升其催化性能。一种常见的策略是利用元素掺杂来优化镍基催化剂的电子结构和表面性质。例如，通过引入稀土元素如镧或钇，可以调整镍基催化剂的能带结构，增强其电催化活性。同时，利用金属元素如钯或金进行掺杂，也可以提高镍基催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位生长的以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种原位生长的以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)预处理泡沫镍片的步骤是：首先裁剪1cm×2cm的泡沫镍片，在1mol/L盐酸中超声酸化活化20分钟，然后置于无水乙醇中超声处理1-5分钟，取出用去离子水反复冲洗，再次置于去离子水中超声清洗3-5分钟；最后置于60-80℃烘箱中烘干40-60分钟。

3.根据权利要求1所述的一种原位生长的以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复...

【技术特征摘要】

1.一种原位生长的以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种原位生长的以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)预处理泡沫镍片的步骤是：首先裁剪1cm×2cm的泡沫镍片，在1mol/l盐酸中超声酸化活化20分钟，然后置于无水乙醇中超声处理1-5分钟，取出用去离子水反复冲洗，再次置于去离子水中超声清洗3-5分钟；最后置于60-80℃烘箱中烘干40-60分钟。

3.根据权利要求1所述的一种原位生长的以泡沫镍为基底的钌掺杂丁二酮肟镍纳米阵列复合结构材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)最终反应溶液中，六水合氯化镍的浓度为0.025mol/l，丁二酮肟的浓度为0.0125mol/l。

4.根据权利要求1所述的一种原位生长的以泡沫镍为基底...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟超，嵇江龙，周玥，张坤，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：