CN108579788A - 一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108579788A CN108579788A CN201810405656.XA CN201810405656A CN108579788A CN 108579788 A CN108579788 A CN 108579788A CN 201810405656 A CN201810405656 A CN 201810405656A CN 108579788 A CN108579788 A CN 108579788A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- cobalt
- elctro
- vanadium nitride
- reaction
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 113
- LLESOAREQXNYOK-UHFFFAOYSA-N cobalt vanadium Chemical compound [V].[Co] LLESOAREQXNYOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 53
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 13
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 19
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- RPESBQCJGHJMTK-UHFFFAOYSA-I pentachlorovanadium Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[V+5] RPESBQCJGHJMTK-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 9
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910021550 Vanadium Chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 2
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims description 2
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 8
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 11
- 229910018874 CoNx Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 9
- 238000004502 linear sweep voltammetry Methods 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 6
- SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N azanylidynevanadium Chemical compound [V]#N SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 cobalt nitride Chemical class 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N iridium(IV) oxide Inorganic materials O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 2
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 241000549556 Nanos Species 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- 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
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用，属于电催化领域。其制备方法以钴、钒金属盐和尿素为原料，水为溶剂，碳布为基底，通过水热法在碳布基底表面负载钴钒纳米线前驱体阵列；再将其浸渍在一定浓度葡萄糖溶液中一段时间，再置于氨气气氛中，高温煅烧，最后置于等离子体反应炉内活化，最终得到复合型钴钒氮化物纳米线催化剂。由于该材料拥有多孔和碳层包覆结构，具有较大的比表面积和良好的导电性，在电催化全分解水反应中具有优越的性能，在电催化析氧反应和电催化析氢反应中其电流密度分别优于商业IrO2和Pt/C。同时，该工艺操作简单，催化剂制备成本低、稳定性高，具有很好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于电催化技术领域，具体涉及一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
能源问题是当今社会所面临的一个重大问题。化石能源在目前的能源结构中占据了非常大的比重，但随着大量化石能源的消耗，导致了化石能源即将面临着枯竭以及环境污染问题的日益严重，因此，寻找开发清洁新能源是当今研究刻不容缓的问题。新能源包括太阳能，风能，水能，氢能，核能以及生物质能。其中氢气作为一种高热值、清洁的能源，具有作为今后主要能源的巨大潜力。在电催化水裂解中，析氢反应（HER）和析氧反应（OER）是两个重要的半反应，然而，目前商业化应用的HER和OER催化材料主要是Pt、Ru、Ir等贵金属及其氧化物，这些贵金属由于储量少、价格昂贵、易毒化等因素，在很大程度上限制了水裂解反应的发生。因此，开发出可代替的非贵金属催化剂成为电催化水裂解领域研究的重点。
在水裂解反应中，电极阳极上的OER进行难度较大，其原因在于OER的析氧起始电位较大，析氧所需的电位比平衡电位要大，条件苛刻，为了达到如此高的电极电位，许多金属电极往往会有溶解现象或表面金属原子的氧化现象发生，稳定性差。因此，为了改变电极的电化学性能，提高催化活性，设计研发出新型的氧析出反应催化剂吸引了许多研究者（Adv. Mater., 2017, 29, 1604480；ACS Nano., 2016, 10, 2342；Nano Lett., 2015,15, 1421-1427；J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 6878-6883）。而对HER反应催化剂的研究也较多（ACS Catal., 2017, 7, 103；Adv. Mater., 2017, 29, 1605957；Angew. Chem.Int. Ed., 2016, 55, 6290；Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 6251）。近年来，在水裂解研究中，也开发出了许多双功能催化剂，性能较好（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56,573；Science, 2014, 345, 1593；J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 7245；Adv. Funct.Mater., 2015, 25, 872-882）。
目前，碳基非贵金属催化剂的研究取得较大进展，主要为N掺杂的各种结构纳米碳，例如碳纳米管、碳纤维、碳球、介孔碳及其复合碳材料（J. Am. Chem.Soc., 2015, 137,2688；J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 7296；Nat. Mater., 2011, 10, 780）。但这类碳基非贵金属催化剂在碱性电解质中的催化活性远低于贵金属催化剂，催化活性及稳定性有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用，其目的在于提高非贵金属催化剂在碱性电解质中水分解催化活性和稳定性。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂，其特征在于催化剂为分层多孔纳米线结构，其表面设有一层碳碳包覆结构，复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的结构为NC@ConVmNx/CF，n=1-3，m=1-3。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）按投料比，将非贵金属钴盐、非贵金属钒盐溶于20-100 mL蒸馏水中，再加入尿素溶解得到溶液，将溶液超声分散10-120分钟，得到前驱体溶液，非贵金属钴、钒元素的负载量为碳布质量的1-15 wt%；
2）将步骤1）中的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中，于90-180℃下进行水热反应2-16小时，反应结束后冷却至室温，取出碳布分别用蒸馏水和乙醇洗涤，再在50-100℃下真空干燥，得到负载的钴钒前驱体材料；
3）将步骤2）得到负载的钴钒前驱体材料在葡萄糖溶液中浸渍10-30小时，再在50-100℃下真空干燥，得到包碳处理后的催化剂；
4）将步骤3）中包碳处理后的催化剂置于管式炉内，在氨气气氛下焙烧，焙烧温度为200-700℃，焙烧时间为0.5-5小时，得到复合型催化剂；
5）将步骤4）的复合型催化剂放置于等离子体反应炉中，等离子体电压为100-300W，反应温度为30-200℃，抽真空条件下通入高纯气体并形成等离子体气氛，真空度为30-100Pa，复合型催化剂在该等离子气氛下活化0.2-2小时，得到复合型钴钒氮化物纳米线催化剂。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中的非贵金属钴盐为氯化钴或硝酸钴，非贵金属钒盐为氯化钒或偏钒酸铵，优选为氯化钴和氯化钒；非贵金属钴盐、非贵金属钒盐和尿素的投料摩尔比为1-3:1-3:10-30；超声分散时间为30-60分钟。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤2）中的水热温度为100-160 ℃，水热时间为8-14小时；真空干燥温度为50-60 ℃；碳布的预处理过程如下：将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声10-60 min，以去除碳布基底表面的杂质，碳布取出后用去离子水洗净，在50-100℃下真空干燥。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中的葡萄糖溶液的浓度为0.02-0.5mol/L，优选浓度为0.1mol/L，在葡萄糖溶液中的浸渍时间为24小时。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤4）中的焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为1-2小时。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤5）中的等离子体电压为150-200W；反应温度为60-100℃。
所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤5）中的高纯气体为纯度>99%的氢气、氩气、氮气；真空度为50-70 Pa；活化时间为0.3-1小时。
所述的复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂在全分解水反应中的应用。
所述的应用，其特征在于将复合型钴钒氮化物纳米线材料作为工作电极，在碱性溶液中，采用三电极装置，以碳棒为对电极，Ag/AgCl为参比电极，用于测试析氧反应和析氢反应。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过简便且成本较低的方法合成出新颖的复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂，该复合材料具有高比表面积和多孔结构，明显改善了析氢反应及析氧反应的催化活性和稳定性，其电流密度分别优于Pt/C和IrO2；并且制备方法简单，成本低，易于调控；为该类材料在电催化领域提供了基础应用研究，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1a为实施例1所获得的Co3V/CF在5μm下的扫描电子显微镜观察图；
图1b为实施例1所获得的Co3V/CF在500nm下的扫描电子显微镜观察图；
图2a为实施例1所获得的NC@Co3VNx/CF在5μm下的扫描电子显微镜观察图；
图2b为实施例1所获得的NC@Co3VNx/CF在500 nm下的扫描电子显微镜观察图；
图3a为实施例1所获得的NC@Co3VNx/CF的氮气的吸附、脱附测试图；
图3b为实施例1所获得的NC@Co3VNx/CF的孔径分布图；
图4为NC@Co3VNx/CF、NC@CoNx/CF、NC@VNx/CF、IrO2以及Pt/C催化剂析氧反应的线性扫描伏安图；
图5为NC@Co3VNx/CF、NC@CoNx/CF、NC@VNx/CF、IrO2以及Pt/C催化剂析氢反应的线性扫描伏安图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此：
实施例1：NC@Co3VNx/CF的合成
1）将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声30 min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2）分别称取356.9 mg氯化钴，78.7 mg氯化钒，480mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到前驱体溶液；
3）将得到的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中于120℃下水热反应12小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布负载的钴钒前驱体催化剂Co3V/CF；
4）将干燥后得到的碳布负载的钴钒前驱体催化剂浸渍于0.1mol/L的葡萄糖溶液中24小时，之后再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳包覆的钴钒催化剂；
5）将碳包覆的钴钒催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至400℃，于400℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的钴钒氮化物催化剂，记为NC@Co3VNx/CF；
6）将步骤4）得到的焙烧后催化剂NC@Co3VNx/CF放置于等离子体反应炉中，等离子体电压控制在150W，反应温度90℃，抽真空条件下通入高纯氮气，使高纯氮气形成等离子体气氛，真空度为50 Pa，该催化剂在该等离子气氛下活化0.5小时，反应结束后即得到产品复合型钴钒氮化物纳米线催化剂NC@Co3VNx/CF。
对本实施例所获得的Co3V/CF和NC@Co3VNx/CF分别进行扫描电子显微镜观察，结果见图1和图2。由图1和图2可知，本实施例所获得的Co3V/CF和NC@Co3VNx/CF催化剂为纳米线结构。
对本实施例所获得的NC@Co3VNx/CF进行氮气的吸附、脱附测试，结果见图3a和3b所示。由图氮气的吸脱附测试显示，NC@Co3VNx/CF在相对压力为0.5-1.0范围内存在回滞环，表明材料中含有许多的介孔。另外，由孔径分布图3b可以得到，其孔径分布大部分在0-70 nm之间，说明NC@Co3VNx/CF不仅存在介孔结构，而且还存在大孔结构。由此可知，该样品具有高比表面积和多孔结构，这种结构有利于反应扩散和传输以及产物的脱除。
对实施例1制备得到的钴钒氮化物纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的NC@Co3VNx/CF纳米线催化剂裁剪成大小为1×1 cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl（3M KCl）电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例2：NC@CoNx/CF的合成
1）将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声30 min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2）分别称取475.9 mg氯化钴， 480mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到前驱体溶液；
3）将得到的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中于120℃下水热反应12小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布负载的钴前驱体催化剂；
4）将干燥后得到的碳布负载的钴前驱体催化剂浸渍于0.1mol/L的葡萄糖溶液中24小时，之后再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳包覆的钴催化剂；
5）将碳包覆的钴催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至400℃，于400℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的钴氮化物催化剂，记为NC@CoNx/CF；
6）将步骤4）得到的焙烧后催化剂放置于等离子体反应炉中，等离子体电压控制在150W，反应温度90℃，抽真空条件下通入高纯氮气，使高纯氮气形成等离子体气氛，真空度为50 Pa。产品在该等离子气氛下活化0.5小时。反应结束后即得到钴氮化物纳米线催化剂产品NC@CoNx/CF；
对实施例2制备得到的钴氮化物纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的NC@CoNx/CF纳米线催化剂裁剪成大小为1×1 cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl（3M KCl）电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的。所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例3：NC@VNx/CF的合成
1）将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声30 min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2）分别称取314.6 mg氯化钒，480mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到前驱体溶液；
3）将得到的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中于120℃下水热反应12小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布负载的钒前驱体催化剂；
4）将干燥后得到的碳布负载的钒前驱体催化剂浸渍于0.1mol/L的葡萄糖溶液中24小时，之后再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳包覆的钒催化剂；
5）将碳包覆的钒催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至400℃，于400℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的钒氮化物催化剂，记为NC@VNx/CF；
6）将步骤4）得到的焙烧后催化剂放置于等离子体反应炉中，等离子体电压控制在150W，反应温度90℃，抽真空条件下通入高纯氮气，使高纯氮气形成等离子体气氛，真空度为50 Pa。产品在该等离子气氛下活化0.5小时。反应结束后即得到钒氮化物纳米线催化剂产品NC@VNx/CF；
对实施例3制备得到的钒氮化物纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的NC@VNx/CF纳米线催化剂裁剪成大小为1×1 cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl（3M KCl）电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的。所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
对比实施例4：Pt/C催化剂的制备
以IrO2（99.90%）和Pt/C（20%Pt）分别作为析氧反应和析氢反应的对比样品，其性能测试方法如下：称取4mg的IrO2和Pt/C分别加入到4mL的离心管中，用移液枪依次量取100μL的Nafion溶液和900μL的无水乙醇加入离心管中，然后置于超声仪中超声30分钟，使其形成均匀分散的浆液。用移液枪分别移取500μL的IrO2和Pt/C的浆液均匀地涂1×1 cm的碳布上，在室温条件下晾干，并作为工作电极，以碳棒为对电极，以Ag/AgCl为参比电极，电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的。所用电解液为1MKOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例5：NC@CoVNx/CF的合成
1）将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声30 min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2）分别称取237.9 mg氯化钴，157.3 mg氯化钒，600mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到前驱体溶液；
3）将得到的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中于100℃下水热反应14小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布负载的钴钒前驱体催化剂CoV/CF；
4）将干燥后得到的碳布负载的钴钒前驱体催化剂浸渍于0.1mol/L的葡萄糖溶液中16小时，之后再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳包覆的钴钒催化剂；
5）将碳包覆的钴钒催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至600℃，于600℃焙烧1小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的钴钒氮化物催化剂，记为NC@CoVNx/CF；
6）将步骤4）得到的焙烧后催化剂NC@CoVNx/CF放置于等离子体反应炉中，等离子体电压控制在200W，反应温度100℃，抽真空条件下通入高纯氩气，使高纯氩气形成等离子体气氛，真空度为70 Pa，该催化剂在该等离子气氛下活化1小时，反应结束后即得到产品复合型钴钒氮化物纳米线催化剂NC@CoVNx/CF。
对实施例5制备得到的钴钒氮化物纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的NC@CoVNx/CF纳米线催化剂裁剪成大小为1×1 cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl（3M KCl）电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1 M KOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例6：NC@Co2VNx/CF的合成
1）将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声30 min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2）分别称取317.2 mg氯化钴，104.9 mg氯化钒，300mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到前驱体溶液；
3）将得到的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中于160℃下水热反应8小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布负载的钴钒前驱体催化剂Co2V/CF；
4）将干燥后得到的碳布负载的钴钒前驱体催化剂浸渍于0.1mol/L的葡萄糖溶液中24小时，之后再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳包覆的钴钒催化剂；
5）将碳包覆的钴钒催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至500℃，于500℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的钴钒氮化物催化剂，记为NC@Co2VNx/CF；
6）将步骤4）得到的焙烧后催化剂NC@Co2VNx/CF放置于等离子体反应炉中，等离子体电压控制在200W，反应温度70℃，抽真空条件下通入高纯氢气，使高纯氢气形成等离子体气氛，真空度为50 Pa，该催化剂在该等离子气氛下活化1小时，反应结束后即得到产品复合型钴钒氮化物纳米线催化剂NC@Co2VNx/CF。
对实施例6制备得到的钴钒氮化物纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的NC@Co2VNx/CF纳米线催化剂裁剪成大小为1×1 cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl（3M KCl）电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例7：NC@CoV3Nx/CF的合成
1）将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声30 min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2）分别称取118.9 mg氯化钴，236.9 mg氯化钒，540mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到前驱体溶液；
3）将得到的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中于140℃下水热反应8小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布负载的钴钒前驱体催化剂CoV3/CF；
4）将干燥后得到的碳布负载的钴钒前驱体催化剂浸渍于0.1mol/L的葡萄糖溶液中20小时，之后再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳包覆的钴钒催化剂；
5）将碳包覆的钴钒催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至300℃，于300℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的钴钒氮化物催化剂，记为NC@CoV3Nx/CF；
6）将步骤4）得到的焙烧后催化剂NC@CoV3Nx/CF放置于等离子体反应炉中，等离子体电压控制在150W，反应温度80℃，抽真空条件下通入高纯氩气，使高纯氩气形成等离子体气氛，真空度为60 Pa，该催化剂在该等离子气氛下活化0.5小时，反应结束后即得到产品复合型钴钒氮化物纳米线催化剂NC@CoV3Nx/CF。
对实施例7制备得到的钴钒氮化物纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的NC@CoV3Nx/CF纳米线催化剂裁剪成大小为1×1 cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl（3M KCl）电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1 M KOH溶液，在进行析氧反应（OER）和析氢反应（HER）测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
图4和图5分别为NC@Co3VNx/CF、NC@CoNx/CF、NC@VNx/CF、IrO2以及Pt/C催化剂的析氧反应和析氢反应的的线性扫描伏安图，由图3和图4可以看出，NC@Co3VNx/CF催化剂在析氧和析氢反应中，具有较小的过电位（电流密度在10 mA/cm2处，OER过电位是231 mV，HER过电位是144 mV），其性能优于NC@CoNx/CF（OER过电位是265 mV，HER过电位是158 mV）和NC@VNx/CF（OER过电位是310 mV，HER过电位是201 mV）催化剂，并且NC@Co3VNx/CF催化剂的析氧反应和析氢反应的电流密度分别优于商业IrO2和Pt/C。这些优异的性能归因于氮化钴和氮化钒纳米粒子的协同效应。实验结果见表1和表2。
表1 各催化剂在OER中，10 mA/cm2处的过电位比较
| 序号 | 催化剂 | 过电位/mV |
| 1 | NC@Co3VNx/CF | 231 |
| 2 | NC@CoNx/CF | 265 |
| 3 | NC@VNx/CF | 310 |
| 4 | IrO2 | 261 |
表2 各催化剂在HER中，-10 mA/cm2处的过电位比较
| 序号 | 催化剂 | 过电位/mV |
| 1 | NC@Co3VNx/CF | 144 |
| 2 | NC@CoNx/CF | 158 |
| 3 | NC@VNx/CF | 201 |
| 4 | Pt/C | 41 |
注：过电位是电极的电位差值。电极只要有电流流过，就会产生极化，阴极电位更负，阳极电位更正。因此，对于水分解的两个半反应（OER、HER）而言，过电位越小，越好，从表1和表2中可以得出，本发明的序号1中的本发明的复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的过电位较其他两者的低，归因于氮化钴和氮化钒纳米粒子的协同效应。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非用来限制本发明。但凡依本发明内容所做的均等变化与修饰，都为本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂，其特征在于催化剂为分层多孔纳米线结构，其表面设有一层碳碳包覆结构。
2.根据权利要求1所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）按投料比，将非贵金属钴盐、非贵金属钒盐溶于20-100 mL蒸馏水中，再加入尿素溶解得到溶液，将溶液超声分散10-120分钟，得到前驱体溶液，非贵金属钴、钒元素的负载量为碳布质量的1-15 wt%；
2）将步骤1）中的前驱体溶液和预处理好的碳布加入水热釜中，于90-180℃下进行水热反应2-16小时，反应结束后冷却至室温，取出碳布分别用蒸馏水和乙醇洗涤，再在50-100℃下真空干燥，得到负载的钴钒前驱体材料；
3）将步骤2）得到负载的钴钒前驱体材料在葡萄糖溶液中浸渍10-30小时，再在50-100℃下真空干燥，得到包碳处理后的催化剂；
4）将步骤3）中包碳处理后的催化剂置于管式炉内，在氨气气氛下焙烧，焙烧温度为200-700℃，焙烧时间为0.5-5小时，得到复合型催化剂；
5）将步骤4）的复合型催化剂放置于等离子体反应炉中，等离子体电压为100-300W，反应温度为30-200℃，抽真空条件下通入高纯气体并形成等离子体气氛，真空度为30-100Pa，复合型催化剂在该等离子气氛下活化0.2-2小时，得到复合型钴钒氮化物纳米线催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中的非贵金属钴盐为氯化钴或硝酸钴，非贵金属钒盐为氯化钒或偏钒酸铵，优选为氯化钴和氯化钒；非贵金属钴盐、非贵金属钒盐和尿素的投料摩尔比为1-3:1-3:10-30；超声分散时间为30-60分钟。
4.根据权利要求2所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤2）中的水热温度为100-160 ℃，水热时间为8-14小时；真空干燥温度为50-60 ℃；碳布的预处理过程如下：将碳布分别在丙酮、无水乙醇、去离子水、硝酸中超声10-60 min，以去除碳布基底表面的杂质，碳布取出后用去离子水洗净，在50-100℃下真空干燥。
5.根据权利要求2所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中的葡萄糖溶液的浓度为0.02-0.5mol/L，优选浓度为0.1mol/L，在葡萄糖溶液中的浸渍时间为24小时。
6.根据权利要求2所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤4）中的焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为1-2小时。
7.根据权利要求2所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤5）中的等离子体电压为150-200W；反应温度为60-100℃。
8.根据权利要求2所述的一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤5）中的高纯气体为纯度>99%的氢气、氩气、氮气；真空度为50-70 Pa；活化时间为0.3-1小时。
9.一种根据权利要求1或2所述的复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂在全分解水反应中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于将复合型钴钒氮化物纳米线材料作为工作电极，在碱性溶液中，采用三电极装置，以碳棒为对电极，Ag/AgCl为参比电极，用于测试析氧反应和析氢反应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810405656.XA CN108579788B (zh) | 2018-04-29 | 2018-04-29 | 一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810405656.XA CN108579788B (zh) | 2018-04-29 | 2018-04-29 | 一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108579788A true CN108579788A (zh) | 2018-09-28 |
| CN108579788B CN108579788B (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=63620214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810405656.XA Active CN108579788B (zh) | 2018-04-29 | 2018-04-29 | 一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108579788B (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109701545A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-03 | 江南大学 | 一种负载钒钴合金纳米颗粒的电催化材料及其制备方法 |
| CN109926083A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-25 | 湖北大学 | 一种双金属Fe-Co氮化物电催化剂及其制备方法与应用 |
| CN109939711A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-28 | 华东师范大学 | 甘油辅助水分解制氢及甘油氧化的双功能电催化剂及制备方法 |
| CN110064406A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-30 | 扬州大学 | 一种碱性溶液析氢电催化剂V2O3-NiPt及其制备方法和应用 |
| CN110180576A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-30 | 东北师范大学 | 硬模板法制备多孔富氮氮化钴的方法及应用 |
| CN110224128A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-10 | 南京农业大学 | 一种pva热解包覆碳的钴酸锌纳米阵列材料及其制备方法、应用 |
| CN110433846A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 浙江工业大学 | 一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用 |
| CN110624593A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-31 | 陕西科技大学 | 一种VN@Co电催化剂的制备方法 |
| CN110729490A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-24 | 黑龙江大学 | 电极材料用钴负载氮化钒及其制备方法和一种电极材料 |
| CN110743603A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-04 | 江苏索普（集团）有限公司 | 一种钴铁双金属氮化物复合电催化剂及其制备方法与应用 |
| CN113026031A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 澳门大学 | 电极材料及其制备方法和应用以及组装电解水装置 |
| CN114318400A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-12 | 黑龙江大学 | 一种钴钒基自支撑电极及其制备方法和应用 |
| CN114744224A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-12 | 浙江理工大学 | 一种氮掺杂碳纳米管负载镍钴复合纳米线的制备与应用 |
| CN114804039A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-07-29 | 武汉理工大学 | 一种碳基体复合氮化钒纳米阵列及其制备方法与应用 |
| US11542614B2 (en) | 2019-10-22 | 2023-01-03 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Fabrication of CoVOx composite thin film electrode via single step AACVD |
| CN115624984A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-20 | 西北工业大学 | 一种过渡金属掺杂的Co4N纳米燃烧催化剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130139577A (ko) * | 2012-06-13 | 2013-12-23 | 고려대학교 산학협력단 | 고효율 탄소 담지 백금-금속 촉매의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 탄소담지 백금-금속 촉매 |
| CN104485232A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-01 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种染料敏化太阳能电池用对电极的制备方法 |
| CN106532074A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种纳米钴/石墨烯核壳结构电催化剂的制备方法 |
| CN107381515A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-11-24 | 陕西科技大学 | 一种氮化钒电催化剂的制备方法及产品 |
-
2018
- 2018-04-29 CN CN201810405656.XA patent/CN108579788B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130139577A (ko) * | 2012-06-13 | 2013-12-23 | 고려대학교 산학협력단 | 고효율 탄소 담지 백금-금속 촉매의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 탄소담지 백금-금속 촉매 |
| CN104485232A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-01 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种染料敏化太阳能电池用对电极的制备方法 |
| CN106532074A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种纳米钴/石墨烯核壳结构电催化剂的制备方法 |
| CN107381515A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-11-24 | 陕西科技大学 | 一种氮化钒电催化剂的制备方法及产品 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JIAN ZHENG ET AL.: "Hierarchical Porous NC@CuCo Nitride Nanosheet Networks: Highly Efficient Bifunctional Electrocatalyst for Overall Water Splitting and Selective Electrooxidation of Benzyl Alcohol", 《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》 * |
| YINGLU XIAO ET AL.: "Cobalt-vanadium bimetal-based nanoplates for efficient overall water splitting", 《SCIENCE CHINA MATERIALS》 * |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109701545A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-03 | 江南大学 | 一种负载钒钴合金纳米颗粒的电催化材料及其制备方法 |
| CN109939711A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-28 | 华东师范大学 | 甘油辅助水分解制氢及甘油氧化的双功能电催化剂及制备方法 |
| CN109926083A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-25 | 湖北大学 | 一种双金属Fe-Co氮化物电催化剂及其制备方法与应用 |
| CN109926083B (zh) * | 2019-03-25 | 2022-02-08 | 湖北大学 | 一种双金属Fe-Co氮化物电催化剂及其制备方法与应用 |
| CN110064406B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-11-23 | 扬州大学 | 一种碱性溶液析氢电催化剂V2O3-NiPt及其制备方法和应用 |
| CN110064406A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-30 | 扬州大学 | 一种碱性溶液析氢电催化剂V2O3-NiPt及其制备方法和应用 |
| CN110180576A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-30 | 东北师范大学 | 硬模板法制备多孔富氮氮化钴的方法及应用 |
| CN110224128A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-10 | 南京农业大学 | 一种pva热解包覆碳的钴酸锌纳米阵列材料及其制备方法、应用 |
| CN110433846A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 浙江工业大学 | 一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用 |
| CN110624593A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-31 | 陕西科技大学 | 一种VN@Co电催化剂的制备方法 |
| CN110729490A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-24 | 黑龙江大学 | 电极材料用钴负载氮化钒及其制备方法和一种电极材料 |
| US11746429B2 (en) | 2019-10-22 | 2023-09-05 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for decomposing water into H2 and O2 |
| US11987894B2 (en) | 2019-10-22 | 2024-05-21 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Electrochemical water splitting cell |
| US11542614B2 (en) | 2019-10-22 | 2023-01-03 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Fabrication of CoVOx composite thin film electrode via single step AACVD |
| CN110743603B (zh) * | 2019-11-21 | 2022-06-10 | 江苏索普（集团）有限公司 | 一种钴铁双金属氮化物复合电催化剂及其制备方法与应用 |
| CN110743603A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-04 | 江苏索普（集团）有限公司 | 一种钴铁双金属氮化物复合电催化剂及其制备方法与应用 |
| CN113026031A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 澳门大学 | 电极材料及其制备方法和应用以及组装电解水装置 |
| CN114318400A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-12 | 黑龙江大学 | 一种钴钒基自支撑电极及其制备方法和应用 |
| CN114744224A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-12 | 浙江理工大学 | 一种氮掺杂碳纳米管负载镍钴复合纳米线的制备与应用 |
| CN114744224B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-11-21 | 浙江理工大学 | 一种氮掺杂碳纳米管负载镍钴复合纳米线的制备与应用 |
| CN114804039B (zh) * | 2022-06-06 | 2023-06-30 | 武汉理工大学 | 一种碳基体复合氮化钒纳米阵列及其制备方法与应用 |
| CN114804039A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-07-29 | 武汉理工大学 | 一种碳基体复合氮化钒纳米阵列及其制备方法与应用 |
| CN115624984A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-20 | 西北工业大学 | 一种过渡金属掺杂的Co4N纳米燃烧催化剂及其制备方法 |
| CN115624984B (zh) * | 2022-09-26 | 2024-03-26 | 西北工业大学 | 一种过渡金属掺杂的Co4N纳米燃烧催化剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108579788B (zh) | 2020-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108579788A (zh) | 一种复合型钴钒氮化物纳米线电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108736031B (zh) | 一种自支撑PtCo合金纳米颗粒催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN110752380A (zh) | 一种ZIF-8衍生的中空Fe/Cu-N-C型氧还原催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110743603B (zh) | 一种钴铁双金属氮化物复合电催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN110433846A (zh) | 一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104549242B (zh) | 一种纳米钯‑石墨烯三维多孔复合电催化剂的制备方法 | |
| CN110075853B (zh) | 一种电催化全分解水CoZn-LDHs-ZIF@C复合结构材料及制备方法、应用 | |
| CN112495408B (zh) | 一种电催化析氢纳米材料的制备方法 | |
| CN110767914B (zh) | 一种Co-N掺杂多孔碳包覆碳纳米管核壳结构催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN107658474A (zh) | 一种氮硫共掺杂多孔碳微球及制备方法、用途和氧还原电极 | |
| CN112647095B (zh) | 原子级分散的双金属位点锚定的氮掺杂碳材料及其制备和应用 | |
| CN113437314B (zh) | 氮掺杂碳负载低含量钌和Co2P纳米粒子的三功能电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108315758B (zh) | 一种电解水产氢催化剂及其制备方法 | |
| CN113388847A (zh) | 普鲁士蓝类似物衍生的金属硫化物/氮掺杂碳电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109701545A (zh) | 一种负载钒钴合金纳米颗粒的电催化材料及其制备方法 | |
| CN113881965B (zh) | 一种以生物质碳源为模板负载金属纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109082676B (zh) | 一种Pd/VN空心纳米球电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109621969B (zh) | 一种自支撑双金属镍钨碳化物全解水材料及其制备方法 | |
| CN112522726A (zh) | 一种由天然琼脂衍生的氮掺杂多孔碳/二硫化钼复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN111659394A (zh) | 一种铜基催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111420651A (zh) | 铋基电催化剂的制备方法及铋基电催化剂和应用 | |
| CN114032576A (zh) | 一种缺陷纳米纤维碳载体耦合铁单原子催化剂的制备方法 | |
| 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 | |
| CN109301260A (zh) | 一种生物质衍生复合碳材料及其制备方法和应用 | |
| CN108134098A (zh) | 一种高效生物质碳电化学氧还原催化剂及其制备方法和应用 |
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 |