CN107974691B - 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法 - Google Patents

一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107974691B
CN107974691B CN201711252114.5A CN201711252114A CN107974691B CN 107974691 B CN107974691 B CN 107974691B CN 201711252114 A CN201711252114 A CN 201711252114A CN 107974691 B CN107974691 B CN 107974691B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
copper
phosphide
copper oxide
cuo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711252114.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107974691A (zh
Inventor
周倩倩
黎挺挺
郑岳青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo University
Original Assignee
Ningbo University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo University filed Critical Ningbo University
Priority to CN201711252114.5A priority Critical patent/CN107974691B/zh
Publication of CN107974691A publication Critical patent/CN107974691A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107974691B publication Critical patent/CN107974691B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/055—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material
    • C25B11/057—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material consisting of a single element or compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
    • C25D9/04—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种磷化物/氧化铜电极，该磷化物/氧化铜电极具有泡沫铜基底，所述泡沫铜基底上具有磷化物/氧化铜表层，所述磷化物/氧化铜表层中的磷化物选自磷化钴、磷化铁。本发明还涉及该电极的制备方法，包括以下步骤：（1）泡沫铜基底预处理，除去泡沫铜基底表面的氧化物和杂质；（2）采用原位腐蚀氧化法对步骤1中的泡沫铜进行处理，得到泡沫铜基底的氧化铜电极；（3）将步骤2中的氧化铜电极放入电解液中进行循环伏安扫描，取出后得到泡沫铜基底的磷化物/氧化铜电极。本发明中的制备方法简单，原料成本低，所制备的磷化物/氧化铜电极相比于单纯的氧化铜电极，其电化学性能和稳定性相比于有显著提高。

Description

一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法
技术领域
本发明属于电解电极及其制备领域，具体涉及一种磷化物/氧化铜电极，本发明还涉及该磷化物/氧化铜电极的制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，社会中各个领域对能源的需求越来越大，与此同时，传统化石燃料的大量使用给人类的生存环境和健康带来了极大危害，因此寻求可替代化石燃料的可再生清洁能源是目前亟待解决的问题。
清洁能源中，氢能源由于热值高、唯一的燃烧产物是水等优点被认为是最理想的化石燃料替代能源，电催化水分解是获得氢气的主要途径之一，水分解分为两个半反应：析氢半反应和析氧半反应，其中析氧半反应由于复杂的多电子转移过程和缓慢的动力学过程是整个水分解过程的瓶颈，因此需要寻求高效的催化产氧催化剂。产氧效果最好的催化剂主要是贵金属Ru、Ir的氧化物，但由于它们价格昂贵储量稀少，阻碍了它们的大规模应用。同时，人们也开始关注过渡金属，如Co、Ni、Fe、Mn等，作为产氧催化剂的应用。
Cu作为过渡金属之一由于价格低廉、储量丰富、有丰富的氧化还原和光电化学性质，也开始被应用到电催化产氧中。现有的制备CuO电极材料的技术有传统的滴涂法（需要添加粘合剂），在碱性溶液中（NaOH）以(NH4)2S2O8为氧化剂直接在Cu基底如铜箔、泡沫铜上生长Cu(OH)2经热处理后得到CuO(也有少数直接生成CuO)，也可直接将Cu基底在电解液中电镀生成CuO，也有水热法在Cu基底表面生成CuO。
本申请在铜基电极的基础上进行了进一步的研究，通过对传统CuO电极进行改性修饰，得到了具有很好电催化产氧效果的磷化物/氧化铜电极。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的之一是提供了一种磷化物/氧化铜电极，该一种磷化物/氧化铜电极如下。
一种磷化物/氧化铜电极，该磷化物/氧化铜电极具有泡沫铜基底，所述泡沫铜基底上具有磷化物/氧化铜表层，所述磷化物/氧化铜表层中的磷化物选自磷化钴、磷化铁。
作为优选，所述磷化物/氧化铜表层通过将氧化铜电极插入含次磷酸根和金属离子的醋酸缓冲溶液中进行循环伏安扫描得到。
本发明中的一种磷化物/氧化铜电极，其电化学性能和稳定性相比于单纯的氧化铜电极有显著提高。
本发明的目的之二是提供一种上述磷化物/氧化铜电极的制备方法，该制备方法如下。
一种磷化物/氧化铜电极的制备方法，包括以下步骤：（1）泡沫铜基底预处理，除去泡沫铜基底表面的氧化物和杂质；（2）采用原位腐蚀氧化法对步骤1中的泡沫铜进行处理，得到泡沫铜基底的氧化铜电极；（3）将步骤2中的氧化铜电极放入电解液中进行循环伏安扫描，取出后得到泡沫铜基底的磷化物/氧化铜电极，所述电解液为含有H2PO2 -和金属离子的醋酸缓冲溶液，该金属离子选自醋酸钴、醋酸铁。本发明使直接在泡沫铜基底上生长CuO或Cu(OH)2，这样泡沫铜即是基底又是铜源，不添加粘合剂。
作为优选，所述步骤1中，泡沫铜基底预处理包括以下步骤：将泡沫铜在浓盐酸中超声处理4~6分钟，接着在无水乙醇中超声处理4~6分钟，再在蒸馏水中超声处理4~6分钟，最后晾干。
作为优选，所述步骤2中包括以下步骤：配置0.040~0.043g/mL的(NH4)2S2O8水溶液和10M的NaOH溶液，将NaOH溶液搅拌滴加到(NH4)2S2O8水溶液中得到混合溶液，滴加的体积比为V（NaOH溶液）：V（(NH4)2S2O8水溶液）=0.35~0.37，混合溶液搅拌冷却至室温，将步骤1中的泡沫铜浸入到混合溶液中，13~16分钟后取出，清洗干燥后在空气中加热4小时，加热温度145~155℃，升温速率1℃/分钟，得到泡沫铜基底的氧化铜电极。
作为优选，所述步骤3中循环伏安扫描时，工作电极为步骤2中的氧化铜电极，对电极为Pt电极，参比电极为Ag/AgCl电极，电解液为含NaH2PO2 和M(CH3COO)X•4H2O的醋酸缓冲溶液，M选自Co、Fe。
作为优选，循环伏安扫描时，在电压为0 V ~0.9 V vs Ag/AgCl范围内进行循环伏安扫描12~17次。
作为优选，所述步骤3中循环伏安扫描时，在电化学工作站上，以步骤2中的氧化铜电极为工作电极，Pt电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，含有 0.1 M NaH2PO2 和0.05 M Co(CH3COO)2•4H2O的0.1M的醋酸缓冲溶液为电解液，在电压为0 V ~0.9 V vs Ag/AgCl范围内进行循环伏安扫描15次。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种磷化物/氧化铜电极及该电极的制备方法，其中的制备方法简单，原料成本低，所制备的磷化物/氧化铜电极相比于单纯的氧化铜电极，其电化学性能和稳定性相比于有显著提高。
附图说明
图1为实施例1的方法下不同CV扫描次数的电极的电流密度与电势的对比图。
图2为实施例1的方法下不同Co和P比例的电解液下制备的电极的电流密度与电势的对比图。
图3为实施例1~4中的电极及未修饰CuO电极的电流密度与电势的对比图。
图4为实施例1中的电极的电镜图。
图5为实施例1中的电极的核壳结构的电镜图。
图6为实施例1中的电极的电解后的电镜图。
图7为实施例1中的电极与其他不同电极的电流密度与电势的对比图。
图8为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的塔菲尔斜率对比图。
图9为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的电化学阻抗谱对比图。
图10为未修饰CuO电极的CV循环扫描图。
图11为实施例1中的电极的CV循环扫描图。
图12为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的稳定性测试对比一。
图13为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的稳定性测试对比二。
图14为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的CV循环计算得到的双电层电容对比图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明中的一种磷化物/氧化铜电极，该磷化物/氧化铜电极具有泡沫铜基底，所述泡沫铜基底上具有磷化物/氧化铜表层，所述磷化物/氧化铜表层中的磷化物选自磷化钴、磷化铁、磷化镍、磷化锰。具体的，所述磷化物/氧化铜表层通过将氧化铜电极插入含磷酸根和金属离子的缓冲溶液中进行循环伏安扫描得到。
本发明中的一种磷化物/氧化铜电极的制备方法，包括以下步骤：（1）泡沫铜基底预处理，除去泡沫铜基底表面的氧化物和杂质；（2）采用原位腐蚀氧化法对步骤1中的泡沫铜进行处理，得到泡沫铜基底的氧化铜电极；（3）将步骤2中的氧化铜电极放入电解液中进行循环伏安扫描，取出后得到泡沫铜基底的磷化物/氧化铜电极，所述电解液为含有H2PO2-和金属离子的醋酸缓冲溶液，该金属离子选自醋酸钴、醋酸铁、醋酸镍、醋酸锰。
具体的，所述步骤1中，泡沫铜基底预处理包括以下步骤：将泡沫铜在浓盐酸中超声处理4~6分钟，接着在无水乙醇中超声处理4~6分钟，再在蒸馏水中超声处理4~6分钟，最后晾干。
具体的，所述步骤2中包括以下步骤：配置0.040~0.043g/mL的(NH4)2S2O8水溶液和10M的NaOH溶液，将NaOH溶液搅拌滴加到(NH4)2S2O8水溶液中得到混合溶液，滴加的体积比为V（NaOH溶液）：V（(NH4)2S2O8水溶液）=0.35~0.37，混合溶液搅拌冷却至室温，将步骤1中的泡沫铜浸入到混合溶液中，13~16分钟后取出，清洗干燥后在空气中加热4小时，加热温度145~155℃，升温速率1℃/分钟，得到泡沫铜基底的氧化铜电极。
具体的，所述步骤3中循环伏安扫描时，工作电极为步骤2中的氧化铜电极，对电极为Pt电极，参比电极为Ag/AgCl电极，电解液为含NaH2PO2 和M(CH3COO)X•4H2O的醋酸缓冲溶液，M选自Co、Fe、Ni、Mn。
具体的，循环伏安扫描时，在电压为0 V ~0.9 V vs Ag/AgCl范围内进行循环伏安扫描12~17次。
一种优选的实施方式中，所述步骤3中循环伏安扫描时，在电化学工作站上，以步骤2中的氧化铜电极为工作电极，Pt电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，含有 0.1 MNaH2PO2 和0.05 M Co(CH3COO)2•4H2O的0.1M的醋酸缓冲溶液为电解液，在电压为0 V ~0.9V vs Ag/AgCl范围内进行循环伏安扫描15次。
以下为本发明中的实施例，如下。
实施例1：一种磷化钴/氧化铜电极的制备方法，包括以下步骤：（1）泡沫铜(copperfoam ，以下简称CF)基底的处理：将裁剪成1x3 cm2的CF在浓HCl中超声处理约5分钟，然后分别在无水乙醇和蒸馏水中超声若干次，去除表面的氧化物和油渍，洗净后在空气中晾干备用；（2）CuO/CF电极的制备，采用原位腐蚀氧化法：首先分别配制22 mL含有0.913g(NH4)2S2O8的水溶液和10 M NaOH水溶液，量取8 mL 上述NaOH溶液在搅拌下缓慢滴入(NH4)2S2O8中，当混合溶液降到室温时停止搅拌，将经预处理过的CF 浸入混合溶液中，15分钟后将CF取出，CF表面由原本光亮的棕红色变为蓝色，生成Cu(OH)2/CF；将洗净干燥后Cu(OH)2/CF在150ºC下空气氛中加热4小时，升温速率为1ºC/min，得到深棕色前驱体CuO/CF；（3）泡沫铜基底的磷化物/氧化铜电极（以下简称CuO@CoP/CF电极）的制备，采用电化学方法：在CHI760E电化学工作站上，以CuO/CF为工作电极， Pt电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，含有 0.1M NaH2PO2 和0.05 M Co(CH3COO)2·4H2O的0.1 M的醋酸缓冲溶液为电解液。在电压为0 V -0.9 V vs Ag/AgCl范围内进行循环伏安扫描 (以下简称CV)，15个CV循环后，将工作电极取出，洗净晾干，获得CuO@CoP/CF电极。
实施例2、实施例3、实施例4中的具体实验步骤和实验参数与实施例1中相同，区别点在于实施例2的金属离子来自Fe(CH3COO)2·4H2O、实施例3中的金属离子来自Ni(CH3COO)2·4H2O、实施例4中的金属离子来自Mn(CH3COO)2·4H2O。
对以上实施例中制备的磷化物/氧化铜电极进行电化学测试，所有的电化学测试都在CHI760E电化学工作站（上海辰华）上进行，测试参数如下： 制备的磷化物/氧化铜电极为工作电极， Pt电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，电解液为1.0 M KOH (pH 13.7)；测试之前工作电极保留工作面积为1x1cm2其余均涂上AB胶。所有的电势根据能斯特方程ERHE =EAg/AgCl+ (0.0592 × pH+0.197) V 都转化为RHE，过电位的计算为η=ERHE-1.23V。线性伏安扫描 (LSV)电压范围为1.0-2.0 V vs RHE扫速为5 mVs-1。不同扫速(10-30 mV s-1)循环伏安扫描(CV)电压范围为非法拉第区0.10-0.20 V vs Ag/AgCl。电化学阻抗谱(EIS)记录电压为1.55 V vs RHE。计时电势分析法(CP)电压为1.6 V vs RHE(未iR补偿)，控制电势电解(CPE)在电流密度为50 mA cm-2条件下进行。除额外说明，所有电化学数据都经80% iR补偿。
测试和检测结果在附图中显示，具体如下。
图1为实施例1的方法下不同CV扫描次数的电极的电流密度与电势的对比图，图中曲线（以曲线最高点为准）从左向右依次为扫描15CV、20CV、10CV、5CV、0CV（即氧化铜电极），有图中可以看出，并不是CV扫描次数越多，电极的电流密度越大，具有不可预见性，其中CV扫描15次的电极在相同条件下具有最高的电流密度，相比于单纯的氧化铜电极有显著。
图2为实施例1的方法下不同Co和P比例的电解液下制备的电极的电流密度与电势的对比图，图中设计的实验条件中，P和Co的总浓度为0.15M不变（不添加例外），改变了其中Co和P比例，图中曲线（以曲线最高点为准）从左向右依次对应Co和P的摩尔比例依次为：0.05:0.1, 0.075:0.075, 0.15:0, 0.1:0.05, 0.125:0.025, 0.025：0.125， 0:0（即氧化铜电极）, 0:0.15 ，图中可以看出，Co和P的摩尔比例为0.05:0.1时，电极的电流密度最大，具有不可预见性，相比于单纯的氧化铜电极有显著提升。
图3为实施例1~4中的电极及未修饰CuO电极的电流密度与电势的对比图，图中曲线（以曲线最高点为准）从左向右依次对应的金属元素为Co、Fe、Ni、Mn、未修饰，有图中可以看出，金属元素为Co、Fe时，相同条件下电极的电流密度显著高于单纯的氧化铜电极，其中金属元素为Co时效果最显著。
图4为实施例1中的电极的电镜图，左半部分为30微米尺度，右半部分为3微米尺度， CoP锈蚀电极表面后其对电极性能的提升具有显著作用。
图5为实施例1中的电极的核壳结构的电镜图。
图6为实施例1中的电极的电解后的电镜图，相比于图4无明显变化，电极的稳定性好。
图7为实施例1中的电极与其他不同电极的电流密度与电势的对比图，图中曲线（以曲线最高点为准）从左向右依次对应的为：CuO@CoP/CF电极、CoP/CF电极、CuO /CF电极、CF电极，可以看出单单CoP/CF电极的电化学性能相比于CuO /CF电极提示并不明显，但CuO@CoP/CF电极的电化学性能具有显著提升，具有明显的不可预见性。
图8为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的塔菲尔斜率对比图，图中上部的线条对应为CuO /CF电极，下部的线条对应为CuO@CoP/CF电极，对比可以发现CuO@CoP/CF电极的电化学性能显著提升。
图9为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的电化学阻抗谱对比图，图中外圈对应为CuO /CF电极的曲线，下部的线条对应为CuO@CoP/CF电极的曲线，对比可以发现CuO@CoP/CF电极的电化学性能显著提升。
图10为未修饰CuO电极的CV循环扫描图；图11为实施例1中的电极的CV循环扫描图。
图12为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的稳定性测试对比，图中上部的线条对应为为CuO@CoP/CF电极，下部的线条对应CuO /CF电极；对应的电压为1.6 V vs RHE 时的稳定性测试：此电压下CuO@CoP/CF的电流密度稳定在56 mA cm-2， CuO/CF的电流密度仅为14 mA cm-2 ，比可以发现CuO@CoP/CF电极的稳定性显著提升。
图13为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的稳定性测试对比二，图中上部的线条对应为CuO /CF电极，下部的线条对应为CuO@CoP/CF电极；对应的电流密度为50 mA cm-2时的稳定性测试：CuO/CF电极的稳定性快速下降，伴随着催化剂从电极表面脱落，CuO@CoP/CF电极稳定性没有明显变化,过电位保持在310 mV。
图14为实施例1中的电极与未修饰CuO电极的CV循环计算得到的双电层电容对比图，图中上部的线条对应为CuO@CoP/CF电极，下部的线条对应为CuO /CF电极，该图所示为由CV循环计算得到的双电层电容Cdl，有Cdl可计算得到电化学活性表面积ECSA,ECSA（CuO /CF电极）=950 cm2, ECSA（CuO@CoP/CF电极）=6875 cm2， CoP的掺杂使得CuO@CoP/CF的电化学活性表面积大大提高，有利于电化学活性的显著提高。
以上所述，本发明提供了一种磷化物/氧化铜电极及该电极的制备方法，其中的制备方法简单，原料成本低，所制备的磷化物/氧化铜电极相比于单纯的氧化铜电极，其电化学性能和稳定性相比于有显著提高。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种磷化物/氧化铜电极的制备方法，其特在于，包括以下步骤：（1）泡沫铜基底的处理：将裁剪成1x3 cm2的泡沫铜在浓HCl中超声处理5分钟，然后分别在无水乙醇和蒸馏水中超声若干次，去除表面的氧化物和油渍，洗净后在空气中晾干备用；（2）CuO/CF电极的制备，采用原位腐蚀氧化法：首先分别配制22mL含有0.913g(NH4)2S2O8的水溶液和10 M NaOH水溶液，量取8 mL 上述NaOH溶液在搅拌下缓慢滴入(NH4)2S2O8中，当混合溶液降到室温时停止搅拌，将经预处理过的泡沫铜浸入混合溶液中，15分钟后将泡沫铜取出，泡沫铜表面由原本光亮的棕红色变为蓝色，生成Cu(OH)2/CF；将洗净干燥后Cu(OH)2/CF在150ºC下空气气氛中加热4小时，升温速率为1ºC/min，得到深棕色前驱体CuO/CF；（3）泡沫铜基底的磷化物/氧化铜电极的制备，采用电化学方法：在CHI760E电化学工作站上，以CuO/CF为工作电极， Pt电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，含有 0.1 M NaH2PO2 和0.05 M Co(CH3COO)2•4H2O的0.1M的醋酸缓冲溶液为电解液，在电压为0 V -0.9 V vs Ag/AgCl范围内进行循环伏安扫描，15个循环伏安扫描循环后，将工作电极取出，洗净晾干，获得CuO@CoP/CF电极。
CN201711252114.5A 2017-12-01 2017-12-01 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法 Active CN107974691B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711252114.5A CN107974691B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711252114.5A CN107974691B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107974691A CN107974691A (zh) 2018-05-01
CN107974691B true CN107974691B (zh) 2020-04-21

Family

ID=62008827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711252114.5A Active CN107974691B (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107974691B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110061191B (zh) * 2019-05-05 2021-09-24 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种三维金属锂负极及其制备方法与应用
CN111389429B (zh) * 2020-04-13 2023-04-11 苏州大学 一种用于催化氨硼烷水解的催化剂的制备方法
CN112044458B (zh) * 2020-08-21 2021-07-20 广东工业大学 一种多层级金属磷化物及其制备方法和应用
CN113718286A (zh) * 2021-08-19 2021-11-30 武汉工程大学 一种泡沫铜负载钴锰磷基电极材料及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671010A (zh) * 2009-09-30 2010-03-17 南开大学 氧化铜前体还原法制备负载型和非负载型Cu3P
JP2015180765A (ja) * 2014-03-04 2015-10-15 株式会社デンソー 二酸化炭素還元電極及びこれを用いた二酸化炭素還元装置
CN105845932A (zh) * 2016-05-05 2016-08-10 苏州大学 Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极及其应用
CN106629813A (zh) * 2017-01-11 2017-05-10 河北工业大学 一种泡沫铜负载多孔氧化铜纳米线复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101671010A (zh) * 2009-09-30 2010-03-17 南开大学 氧化铜前体还原法制备负载型和非负载型Cu3P
JP2015180765A (ja) * 2014-03-04 2015-10-15 株式会社デンソー 二酸化炭素還元電極及びこれを用いた二酸化炭素還元装置
CN105845932A (zh) * 2016-05-05 2016-08-10 苏州大学 Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极及其应用
CN106629813A (zh) * 2017-01-11 2017-05-10 河北工业大学 一种泡沫铜负载多孔氧化铜纳米线复合材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Construction of Hierarchically Structured CuO@CoP Anode for Efficient Oxygen Evolution Reaction";Qianqian Zhou,et al;《ACS Sustainable Chem.Eng》;20180716;第6卷;第11303-11312页 *
"Electrosynthesis of NiPx nanospheres for electrocatalytic hydrogen evolution from a neutral aqueous solution";Mingxing Chen, et al.;《ChemComm》;20170412;第53卷;第5507-5510页 *
"Flexible 3D porous CuO nanowire arrays for enzymeless glucose sensing: in situ engineered versus ex situ piled";Jianfei Huang, et al.;《Nanoscale》;20141110;第7卷;第559-569页 *
"Three-Dimensional Copper Foam Supported CuO Nanowire Arrays: An Efficient Non-enzymatic Glucose Sensor";Xiangjian Liu, et al.;《Electrochimica Acta》;20170321;第235卷;第519-526页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107974691A (zh) 2018-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107974691B (zh) 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法
CN112023961B (zh) 基于P-MoS2@CoP复合材料全水解催化剂制备方法
CN109576730B (zh) 一种铁修饰的四氧化三钴纳米片阵列电极的制备方法及应用
CN113512731B (zh) 析氧电催化剂及其制备方法、应用和电解水装置
CN109529849A (zh) 一种原位自牺牲模板合成镍铁水滑石纳米阵列复合结构的方法及应用
CN114438545A (zh) 一种双金属掺杂Ni3S2析氧电催化剂的制备方法
CN111334820A (zh) 一种低成本高效Ni-P系析氢电极及其制备方法
CN108823591B (zh) 一种镍铁联硒化合物及其制备方法和应用
CN113957456A (zh) 共掺杂结合异质结构的镍基碱性电解水催化剂及制备方法
JP2020059917A (ja) 水分解酸素発生用の四酸化三コバルトアレイ／チタンメッシュ電極及びその製造方法
CN110306204B (zh) 一种掺杂银的层状氢氧化镍复合电极材料及其制备方法与应用
CN113908870A (zh) 双功能非贵金属氮化物催化剂的可控制备和大电流电解尿素制氢应用
CN111719164B (zh) 一种三维蜂窝状多孔镍铜电催化剂电极的制备方法
CN116641066B (zh) 一种光电催化材料及其制备方法
CN110265681B (zh) 一种用于催化甲酸钠氧化的复合电极及其制备方法和用途
CN114164440B (zh) 一种用于强酸性条件下电解水的含锑氧化物催化剂的制备方法
CN107754786B (zh) 一种利用KMnO4直接氧化石墨纸上提高电催化氧化的方法
CN113106482B (zh) 木质基析氢电极及其制备方法
CN111992229A (zh) 一种Fe2O3-CoSe2@Se析氧电催化剂的制备方法
CN112007671A (zh) 一种Fe1Co6-P@CC电催化剂及其制备方法
CN110227467A (zh) 一种三层同轴产氧电催化剂及其制备方法
CN115094475B (zh) 具有高性能析氧催化活性的电极材料及其制备方法
CN113584512B (zh) 一种钴/氧化钴/氧化钼原位电极的制备方法
CN107262114A (zh) 基于硫酸电解液中PtAuFe/C复合析氢催化剂的制备方法
CN115747875B (zh) 一种柠檬酸掺杂的镍铁催化剂及其制备方法及在电解水制氢中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant