一种MOF衍生的双金属NiCo@C双功能电催化剂的制备方法及应用技术

一种MOF衍生的双金属NiCo@C双功能电催化剂的制备方法及应用。其特征在于：通过溶剂热法将镍源、钴源和有机配体溶于有机溶剂中，超声形成澄清透明且呈现淡紫色的均相溶液，将溶液加入反应釜进行溶剂热反应，将反应得到的固液混合物进行离心、乙醇清洗，烘干得到MOF前驱体；将得到的MOF前驱体置于管式炉中部，于氩气气氛下高温碳化，待自然冷却后，最终得到碳化后的球状NiCo@C催化剂。本发明专利技术方法开发的NiCo@C双功能电催化剂的制备方法，通过热处理MOF衍生的双金属NiCo‑MOF前驱体即可得到，在碱性水电解的阴极析氢反应和阳极甲醇氧化中均表现出低过电位，HER活性(η10＝88mV)，MOR活性(η50＝1.58V)，引入钴源之后使NiCo合金纳米颗粒暴露出来，大大增强了反应催化活性。具有优良的产氢和甲醇氧化性能，为替代传统的高耗能化工技术，同时设计电催化生产氢气和高附加值化学品混合水电解系统提供了思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化材料，具体为一种mof衍生的双金属nico@c双功能电催化剂的制备方法及应用。

技术介绍

1、电化学水裂解是生产高纯氢气的高效方法，其理论电压为1.23v。然而，阳极析氧反应(oer)存在四电子转移过程，热力学能垒高，动力学缓慢，且电解产生的h2/o2混合物有爆炸风险。为克服这些缺点，提出用其他氧化反应替oer，如甲醇氧化成甲酸盐，其热力学电势低(0.103v)，且甲酸盐是重要化学品，能避免co2生成，为从甲醇间接释放h2提供可能。

2、目前，贵金属(如铂、iro2)基催化剂具有较高的电化学分解水的催化效率，但是价格高、稳定性差和稀缺性限制了它们的大规模应用。由于o-h键断裂和o＝o键形成的高能垒，oer过程严重降低了水的分解效率。对于ni基催化剂，掺杂其他金属(如co、fe、mn等)形成多元合金，可调节催化剂电子结构，优化其表面对反应物的吸附和活化能力。co价格相较ni便宜，加入co源之后形成nico合金纳米颗粒能调节合金电子结构，提高催化活，同时，创新性地将阴极析氢反应(her)与阳极甲醇氧化反应(mor)耦合，构建甲醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MOF衍生的双金属NiCo@C双功能电催化剂的制备方法及应用。其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种MOF衍生的双金属NiCo@C双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镍盐为可溶性镍盐六水合硝酸镍，所述钴源为可溶性钴源六水合硝酸钴。

3.根据权利要求1所述的一种MOF衍生的双金属NiCo@C双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，有机配体为，有机溶剂为甲醇与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。

4.根据权利要求1所述的一种MOF衍生的双金属NiCo@C双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，镍源和钴源的...

【技术特征摘要】

1.一种mof衍生的双金属nico@c双功能电催化剂的制备方法及应用。其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种mof衍生的双金属nico@c双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镍盐为可溶性镍盐六水合硝酸镍，所述钴源为可溶性钴源六水合硝酸钴。

3.根据权利要求1所述的一种mof衍生的双金属nico@c双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，有机配体为，有机溶剂为甲醇与n,n-二甲基甲酰胺(dmf)。

4.根据权利要求1所述的一种mof衍生的双金属nico@c双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，镍源和钴源的物质的量为0.75mmol和0.25mmol。

5.根据权利要求1所述的一种mof衍生的双金属nico-mof前驱体制备nicox@c双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中水热条件为加热至120-180℃，反应时间为10-14h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：常宏进，吴玲，刘涛，降子帆，长弓莫及，张江，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：