一种磷化钴和碳纤维复合催化材料及其制备方法技术

技术编号:46510807 阅读:1 留言:0更新日期:2025-09-26 19:29
本发明专利技术公开了一种磷化钴和碳纤维复合催化材料及其制备方法,属于电催化技术领域。方法包括:将六水氯化钴、磷酸二氢钠和表面活性剂溶解于去离子水中,搅拌均匀,溶剂热处理后,经洗涤、干燥和热处理,得到磷化钴微球;将聚丙烯腈溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中,得到悬浮液;将磷化钴微球加入到悬浮液中,搅拌均匀,形成电纺液;将电纺液进行静电纺丝,干燥后,得到磷化钴和碳纤维复合催化材料。聚丙烯腈纤维具有优异导电性和较大比表面积,采用聚丙烯腈纤维为碳载体,并负载磷化钴微球,提高了催化材料的导电性,提供了更多催化活性位点,形成稳定的催化结构,显著提升了电催化性能,解决了传统非贵金属催化剂在酸性环境中易失活的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化,具体涉及一种磷化钴和碳纤维复合催化材料及其制备方法


技术介绍

1、来源于化石燃料的能源供应存在储量有限并且对环境有污染等问题。开发清洁、低成本、高效和可再生的能源是实现可持续发展的有效策略。其中,能源转换装置在新能源的开发与应用中起着重要的作用,如电解水制氢、燃料电池、金属-空气电池等。而燃料电池的正极氧还原反应和电解水装置的阳极析氧反应动力学速率比较缓慢,甚至无法发生。因此,在这种情况下,高效的氧还原反应和析氧反应电催化反应是这些能源转换技术的关键。电催化是电化学的重要分支,这是在电解质和电极之间的界面发生的电化学反应,用于研究电极材料的理化性质与电极反应机理和速率之间的关系。电催化是通过降低目标反应活化能来提高反应速率,这种降低可以通过改变反应物与电极表面之间的相互作用或改变反应路径来实现,因此,催化材料通常直接用作电极或在电极表面修饰电催化剂以提高催化反应速率。电催化反应过程有两种类型,一种是将分子或离子转移到催化剂表面以产生化学反应中间体,被吸附的中间物质可以通过化学脱附过程产生稳定的分子,如析氢反应、析氧反应和氧还原反应等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述六水氯化钴、磷酸二氢钠和表面活性剂的质量比为(2~4):1:(2~3)。

3.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,每1mL去离子水中加入5~10 mg的磷酸二氢钠。

4.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或聚乙烯吡咯烷酮。

5.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述六水氯化钴、磷酸二氢钠和表面活性剂的质量比为(2~4):1:(2~3)。

3.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,每1ml去离子水中加入5~10 mg的磷酸二氢钠。

4.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或聚乙烯吡咯烷酮。

5.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述干燥的温度为60~100℃;所述溶剂热处理的温度为150~200℃,保温时间为6~12h。

6.根据权利要求1所述的磷化钴和碳纤维复合催化材料的制备方法,其特征在于,所述热处理的条件包括:在氮气气氛下,以10~...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈甜甜姚建涛张贵泉刘薇高浩刘庚张中辉郭晓燕
申请(专利权)人:西安热工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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