CN109898093A - 一种3d结构复合析氢电极及其制备方法 - Google Patents
一种3d结构复合析氢电极及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109898093A CN109898093A CN201910338998.9A CN201910338998A CN109898093A CN 109898093 A CN109898093 A CN 109898093A CN 201910338998 A CN201910338998 A CN 201910338998A CN 109898093 A CN109898093 A CN 109898093A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- structure composite
- nickel foam
- cowo
- rgo
- 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
Classifications
-
- 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
Abstract
本发明提供了一种3D结构复合析氢电极及其制备方法。所述的制备方法包括：将氯化钴、钨酸钠以及氧化石墨烯分散液溶解于去离子水中，超声分散，倒入水热釜中，加入生长了Co3O4的泡沫镍，进行水热反应，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍；将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍从水热釜中拿出，洗涤，干燥，得到3D结构复合析氢电极。本发明比表面积高，导电性高，表现出电催化析氢效果好、循环性能好、绿色环保等优点。
Description
技术领域
本发明属于电催化析氢复合材料制备技术领域，具体说是涉及一种用于电催化析氢的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料及制备方法。
背景技术
能源是推动社会发展进步的发动机，人类社会的不断进步需要消耗大量的能源。目前为止，虽然已有很多不同形式的能源被人类开发利用，但是传统的化石能源仍然是世界经济发展的基础。然而，包括煤、石油和天然气在内的传统化石能源是不可再生的，随着不断地开采利用，其储量越来越少，而且开发成本越来越高。此外，这些化石能源的燃烧也带来了如环境污染等威胁我们人类健康的问题。因此，亟待开发出清洁可再生的能源来替代传统的化石能源。
氢能由于清洁、燃烧热值高及利用形式多等优点而被认为是一种最有前途的可再生新能源。电催化水分解是一种产生氢能的成熟有效的方式。而催化剂在催化水裂解过程中扮演着重要的角色。目前，析氢和析氧催化剂中最高效的仍然是Pt基催化剂和RuO2以及IrO2等贵金属基催化剂。但是它们昂贵的价格和稀少的储量限制了其大规模的应用。为了降低成本且规模化地生产氢气，开发具有优异性能的非贵金属基的电催化剂成为了目前的研究热点。
钴是一种储量丰富且廉价的过渡金属。大量研究表明四氧化三姑(Co3O4)对于催化析氢反应展现出一定的活性，而单一的钴金属氧化物在电催化过程中会由于表面吸附等原因而失活，或造成电催化活性降低。为了最大限度的开发它的应用潜能，研究人员将Co3O4与其他材料结合来制备具有独特结构的复合材料来提升它的析氢活性，获得较好的效果。因此开发一种简便的方法制备出具有独特结构和高性能的析氢电催化剂仍然存在巨大的挑战。
发明内容
本发明目的是提供一种具有高效催化析氢性能的析氢电极及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：将硝酸钴和尿素溶解于去离子水中并搅拌至完全溶解后将其倒入水热釜中，再向其中加入泡沫镍，最后将水热釜放入烘箱中进行水热反应，得到负载了Co3O4前躯体的泡沫镍；将负载了Co3O4前躯体的泡沫镍从水热釜中拿出，洗涤，干燥，置于管式炉中，在空气气氛下进行煅烧，得到生长了Co3O4的泡沫镍；
步骤2：将氯化钴、钨酸钠以及氧化石墨烯分散液溶解于去离子水中，超声分散，倒入水热釜中，加入生长了Co3O4的泡沫镍，进行水热反应，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍；
步骤3：将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍从水热釜中拿出，洗涤，干燥，得到3D结构复合析氢电极(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)。
优选地，所述的生长了Co3O4的泡沫镍中的Co3O4呈纳米树林状形成于泡沫镍基底上。
优选地，所述的泡沫镍在使用前分别用6M HCl溶液、无水乙醇和水进行处理。
优选地，所述的步骤1中的水热反应温度为90～200℃，水热反应时间为5～24h。
优选地，所述的步骤1中的干燥为真空干燥，真空干燥温度为60～80℃，干燥时间为6～12h。
优选地，所述的步骤1中的煅烧温度为300～600℃，煅烧时间为2～8h。
优选地，所述的氧化石墨烯通过改进的Hummers方法制备；氧化石墨烯的浓度为0.5～2mg/mL。
优选地，所述的步骤2中，所述氯化钴与钨酸钠、氧化石墨烯的投料比为1～4mmol：1～4mmol：5～80mL；氧化石墨烯溶液和去离子水的体积比为1:2～2:1。
优选地，所述的步骤2中的水热反应温度为120～250℃，水热反应时间为4～24h。
优选地，所述的步骤3中的干燥为真空干燥，真空干燥温度为60～80℃，干燥时间为6～12h。
本发明还提供了上述的制备方法所制备的3D结构复合析氢电极。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明整个操作流程简单，生产成本小，具有良好的经济效益和应用前景。
(2)采用RGO/CoWO4作为复合相，提高了导电性，利用石墨烯和CoWO4之间的协同效应，制备得到的复合电极具有较高的催化析氢活性；
(3)采用三维多孔的泡沫镍作为基底，增加了复合电极的比表面积，保证电解液或气体能够畅通无阻的通过；
(4)本发明制得的3D结构RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极在碱性条件下具有更优异的电催化析氢性能。
(5)本发明通过两步水热法制备的3D结构RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料，不需要任何苛刻的条件，产品结构易于调节，批次差异小，适合规模化生产。
(6)本发明的复合电极具有三维结构(3D结构)，比表面积较大、在碱性环境下性能稳定、具有高效催化析氢性能。本发明制备方法简单、成本低，电催化性能良好，具有广阔的应用前景。
(7)本发明方法简单易行，生产成本低廉，适合规模化生产；制得的3D多孔电极具有发达的孔道分布，比表面积高，导电性高，表现出电催化析氢效果好、循环性能好、绿色环保等优点。
附图说明：
图1是本发明制备的实施例1的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料的制备过程示意图。
图2是本发明制备的实施例1的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料的X射线粉末衍射图谱。
图3是本发明制备的实施例1的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料的SEM图。
图4是本发明制备的实施例1的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料和纯泡沫镍的LSV极化曲线。
图5是本发明制备的实施例1的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料和纯泡沫镍的Tafel斜率曲线。
图6是本发明制备的实施例2、实施例3、实施例4的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料的LSV极化曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种3D结构RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合析氢材料的制备方法，如图1所示，为了更好说明本发明的内容，下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如无特殊说明，以下实施例中所用到的各原料均为市售产品。
以下实施例中氧化石墨的制备方法记载在文献Journal of the AmericanChemical Society 1958,80(6)1339-1339和Chemistry of Materials 2009,21(15)3514-3520中。
实施例1
一种3D结构复合析氢电极的制备方法，具体步骤为：
(1)基底的预处理
水热反应之前，将泡沫镍基底浸入盛有去离子水的容器中，超声处理5min；再将泡沫镍放入6M HCl溶液中酸化处理30s，去除表面的氧化物，然后用无水乙醇、去离子水清洗至中性，吹干备用；
(2)氧化石墨烯分散液的制备
采用改进的Hummers法制备氧化石墨，向100mL去离子水中加入200mg氧化石墨，以300W的超声功率超声分散1h，得到棕褐色的氧化石墨烯分散液，浓度为2mg mL-1。
(3)Co3O4@Ni纳米树林的制备
将2.5mmol的硝酸钴和12.5mmol的尿素溶解于50mL的去离子水中并搅拌30min至完全溶解后将其倒入水热釜中，再将上述步骤(1)处理的泡沫镍(6cm×2cm×0.1cm)浸入溶液中，最后将水热釜盖严、放入95℃烘箱中进行水热反应5个小时，得到负载了Co3O4前躯体的泡沫镍；
反应结束后，将负载了Co3O4前躯体的泡沫镍从水热釜中拿出，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤数次，随后在60℃条件下真空干燥12h；然后将其置于管式炉中，在400℃的空气气氛中煅烧4小时，得到生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍。
(4)RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极的制备
将2.475mmol氯化钴、2.475mmol钨酸钠以及上述步骤(2)制备的氧化石墨烯分散液(40mL，2mg mL-1)溶解于20mL的去离子水中。将混合物超声分散30分钟得到分散均匀的分散液；然后将其倒入水热釜中，并将上述步骤(3)制备的生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍浸入其中，最后将水热釜放在180℃的烘箱中进行水热反应4小时，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)复合电极，将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍复合电极从水热釜中拿出，并用去离子水洗涤至中性，60℃条件下真空干燥12h，得到3D结构复合析氢电极(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)。
如图2所示，为制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料的X射线粉末衍射图谱，从图谱中可以看出形成了稳定的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料。
图3是本发明制备的实施例1的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合材料的SEM图，RGO/CoWO4/Co3O4为树林状纳米结构，垂直生长于泡沫镍表面。
RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极催化析氢性能测试：
采用电化学工作站，在三电极体系中对制备的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极进行电化学性能测试。工作电极为RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极(1cm2)，不需要添加任何的聚合物粘结剂或者导电添加剂等，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl(KCl-饱和)电极。以1MKOH水溶液作为电解液，测试LSV极化曲线。结果如图4所示，由LSV极化曲线得到，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-237mV，析氢性能优于其他文献中报道的钴基电极材料。
作为对照，图4中给出了纯泡沫镍的LSV极化曲线，由曲线得到，当电流密度为100mA/cm2时，纯泡沫镍的析氢过电位是-415mV，远远大于所制备的3D结构的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，说明本发明制备的材料在电催化析氢方面具有优异的性能。
图5是3D结构的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极析氢Tafel斜率曲线图。从图5可知，3D结构的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极析氢性能优异，曲线斜率越小，说明性能越好。
实施例2
(1)基底的预处理
水热反应之前，将泡沫镍基底浸入盛有去离子水的容器中，超声处理5min；再将泡沫镍放入6M HCl溶液中酸化处理30s，去除表面的氧化物，然后用无水乙醇、去离子水清洗至中性，吹干备用；
(2)氧化石墨烯分散液的制备
采用改进的Hummers法制备氧化石墨，向100mL去离子水中加入150mg氧化石墨，以300W的超声功率超声分散1h，得到棕褐色的氧化石墨烯分散液，浓度为1.5mg mL-1。
(3)Co3O4@Ni纳米树林的制备
将2.5mmol的硝酸钴和12.5mmol的尿素溶解于50mL的去离子水中并搅拌30min至完全溶解后将其倒入水热釜中，再将上述步骤(1)处理的泡沫镍(6cm×2cm×0.1cm)浸入溶液中，最后将水热釜盖严、放入95℃烘箱中水热反应5个小时，得到负载了Co3O4前躯体的泡沫镍；
反应结束后，将负载了Co3O4前躯体的泡沫镍从水热釜中拿出，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤数次，随后在60℃条件下真空干燥12h；然后将其置于管式炉中，在400℃的空气气氛中煅烧4小时得到生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍。
(4)RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极的制备
将2.475mmol氯化钴、2.475mmol钨酸钠以及上述步骤(2)制备的氧化石墨烯分散液(40mL，1.5mg mL-1)溶解于20mL的去离子水中。将混合物超声分散30分钟得到分散均匀的分散液；然后将其倒入水热釜中，并将上述步骤(3)制备的生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍浸入其中，最后将水热釜放在180℃的烘箱中进行水热反应6小时，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)复合电极，将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍复合电极从水热釜中拿出，并用去离子水洗涤至中性，60℃条件下真空干燥12h，得到3D结构复合析氢电极(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)。
RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极催化析氢性能测试：
采用电化学工作站，在三电极体系中对制备的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极进行电化学性能测试。工作电极为RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极(1cm2)，不需要添加任何的聚合物粘结剂或者导电添加剂等，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl(KCl-饱和)电极。以1MKOH水溶液作为电解液，测试LSV极化曲线。结果如图6所示，由LSV极化曲线得到，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-348mV。
实施例3
(1)基底的预处理
水热反应之前，将泡沫镍基底浸入盛有去离子水的容器中，超声处理5min；再将泡沫镍放入6M HCl溶液中酸化处理30s，去除表面的氧化物，然后用无水乙醇、去离子水清洗至中性，吹干备用；
(2)氧化石墨烯分散液的制备
采用改进的Hummers法制备氧化石墨，向100mL去离子水中加入100mg氧化石墨，以300W的超声功率超声分散1h，得到棕褐色的氧化石墨烯分散液，浓度为1.0mg mL-1。
(3)Co3O4@Ni纳米树林的制备
将2.5mmol的硝酸钴和12.5mmol的尿素溶解于50mL的去离子水中并搅拌30min至完全溶解后将其倒入水热釜中，再将上述步骤(1)处理的泡沫镍(6cm×2cm×0.1cm)浸入溶液中，最后将水热釜盖严、放入95℃烘箱中水热反应5个小时，得到负载了Co3O4前躯体的泡沫镍；
反应结束后，将负载了Co3O4前躯体的泡沫镍从水热釜中拿出，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤数次，随后在60℃条件下真空干燥12h；然后将其置于管式炉中，在400℃的空气气氛中煅烧4小时得到生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍。
(4)RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极的制备
将2.475mmol氯化钴、2.475mmol钨酸钠以及上述步骤(2)制备的氧化石墨烯分散液(40mL，1.0mg mL-1)溶解于20mL的去离子水中。将混合物超声分散30分钟得到分散均匀的分散液；然后将其倒入水热釜中，并将上述步骤(3)制备的生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍浸入其中，最后将水热釜放在180℃的烘箱中进行水热反应8小时，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)复合电极，将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍复合电极从水热釜中拿出，并用去离子水洗涤至中性，60℃条件下真空干燥12h，得到3D结构复合析氢电极(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)。
RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极催化析氢性能测试：
采用电化学工作站，在三电极体系中对制备的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极进行电化学性能测试。工作电极为RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极(1cm2)，不需要添加任何的聚合物粘结剂或者导电添加剂等，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl(KCl-饱和)电极。以1MKOH水溶液作为电解液，测试LSV极化曲线。结果如图6所示，由LSV极化曲线得到，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-317mV。
实施例4
(1)基底的预处理
水热反应之前，将泡沫镍基底浸入盛有去离子水的容器中，超声处理5min；再将泡沫镍放入6M HCl溶液中酸化处理30s，去除表面的氧化物，然后用无水乙醇、去离子水清洗至中性，吹干备用；
(2)氧化石墨烯分散液的制备
采用改进的Hummers法制备氧化石墨，向100mL去离子水中加入50mg氧化石墨，以300W的超声功率超声分散1h，得到棕褐色的氧化石墨烯分散液，浓度为0.5mg mL-1。
(3)Co3O4@Ni纳米树林的制备
将2.5mmol的硝酸钴和12.5mmol的尿素溶解于50mL的去离子水中并搅拌30min至完全溶解后将其倒入水热釜中，再将上述步骤(1)处理的泡沫镍(6cm×2cm×0.1cm)浸入溶液中，最后将水热釜盖严、放入95℃烘箱中水热反应5个小时，得到负载了Co3O4前躯体的泡沫镍；
反应结束后，将负载了Co3O4前躯体的泡沫镍从水热釜中拿出，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤数次，随后在60℃条件下真空干燥12h；然后将其置于管式炉中，在400℃的空气气氛中煅烧4小时得到生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍。
(4)RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极的制备
将2.475mmol氯化钴、2.475mmol钨酸钠以及上述步骤(2)制备的氧化石墨烯分散液(40mL，0.5mg mL-1)溶解于20mL的去离子水中。将混合物超声分散30分钟得到分散均匀的分散液；然后将其倒入水热釜中，并将上述步骤(3)制备的生长了Co3O4纳米树林的泡沫镍浸入其中，最后将水热釜放在180℃的烘箱中进行水热反应10小时，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)复合电极，将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍复合电极从水热釜中拿出，并用去离子水洗涤至中性，60℃条件下真空干燥12h，得到3D结构复合析氢电极(RGO/CoWO4/Co3O4@Ni)。
RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极催化析氢性能测试：
采用电化学工作站，在三电极体系中对制备的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极进行电化学性能测试。工作电极为RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极(1cm2)，不需要添加任何的聚合物粘结剂或者导电添加剂等，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl(KCl-饱和)电极。以1MKOH水溶液作为电解液，测试LSV极化曲线。结果如图6所示，由LSV极化曲线得到，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-271mV。
实施例5
本实施例与实施例1的反应及操作条件基本相同，不同之处在于实施例1中步骤(3)中，硝酸钴的物质的量为5mmol。
经测试得，本实施例制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，具有优异的电催化析氢性能，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-324mV。
实施例6
本实施例与实施例1的反应及操作条件基本相同，不同之处在于实施例1中步骤(3)中，硝酸钴的物质的量为7.5mmol。
经测试得，本实施例制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，具有优异的电催化析氢性能，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-343mV。
实施例7
本实施例与实施例1的反应及操作条件基本相同，不同之处在于实施例1中步骤(3)中，硝酸钴的物质的量为10mmol。
经测试得，本实施例制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，具有优异的电催化析氢性能，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-299mV。
实施例8
本实施例与实施例2的反应及操作条件基本相同，不同之处在于实施例1中步骤(3)中，硝酸钴的物质的量为5mmol。
经测试得，本实施例制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，具有优异的电催化析氢性能，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-304mV。
实施例9
本实施例与实施例3的反应及操作条件基本相同，不同之处在于实施例1中步骤(3)中，硝酸钴的物质的量为5mmol。
经测试得，本实施例制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，具有优异的电催化析氢性能，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-347mV。
实施例10
本实施例与实施例4的反应及操作条件基本相同，不同之处在于实施例1中步骤(3)中，硝酸钴的物质的量为5mmol。
经测试得，本实施例制得的RGO/CoWO4/Co3O4@Ni复合电极，具有优异的电催化析氢性能，当电流密度为100mA/cm2时，析氢反应的过电位为-360mV。
Claims (10)
1.一种3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：将硝酸钴和尿素溶解于去离子水中并搅拌至完全溶解后将其倒入水热釜中，再向其中加入泡沫镍，最后将水热釜放入烘箱中进行水热反应，得到负载了Co3O4前躯体的泡沫镍；将负载了Co3O4前躯体的泡沫镍从水热釜中拿出，洗涤，干燥，置于管式炉中，在空气气氛下进行煅烧，得到生长了Co3O4的泡沫镍；
步骤2：将氯化钴、钨酸钠以及氧化石墨烯分散液溶解于去离子水中，超声分散，倒入水热釜中，加入生长了Co3O4的泡沫镍，进行水热反应，得到负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍；
步骤3：将负载了RGO/CoWO4/Co3O4的泡沫镍从水热釜中拿出，洗涤，干燥，得到3D结构复合析氢电极。
2.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的生长了Co3O4的泡沫镍中的Co3O4呈纳米树林状形成于泡沫镍基底上。
3.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的泡沫镍在使用前分别用6M HCl溶液、无水乙醇和水进行处理。
4.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中的水热反应温度为90～200℃，水热反应时间为5～24h。
5.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中的干燥为真空干燥，真空干燥温度为60～80℃，干燥时间为6～12h。
6.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中的煅烧温度为300～600℃，煅烧时间为2～8h。
7.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯通过改进的Hummers方法制备；氧化石墨烯的浓度为0.5～2mg/mL。
8.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述氯化钴与钨酸钠、氧化石墨烯的投料比为1～4mmol：1～4mmol：5～80mL；氧化石墨烯溶液和去离子水的体积比为1:2～2:1。
9.如权利要求1所述的3D结构复合析氢电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中的水热反应温度为120～250℃，水热反应时间为4～24h。
10.权利要求1-9中任一项所述的制备方法所制备的3D结构复合析氢电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910338998.9A CN109898093B (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 一种3d结构复合析氢电极及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910338998.9A CN109898093B (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 一种3d结构复合析氢电极及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109898093A true CN109898093A (zh) | 2019-06-18 |
| CN109898093B CN109898093B (zh) | 2021-03-30 |
Family
ID=66956474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910338998.9A Expired - Fee Related CN109898093B (zh) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | 一种3d结构复合析氢电极及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109898093B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111575764A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-25 | 中国科学技术大学 | 一种复合镍钨铜合金、其制备方法及其应用 |
| CN113201754A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-03 | 苏州大学 | 用于析氢析氧反应的电催化剂材料及其制备方法、用途 |
| CN114653383A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-24 | 浙江大学 | 一种表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂及其制备方法和用途 |
| CN114808025A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-07-29 | 上海应用技术大学 | 一种三维纳米棒状复合析氧电极材料及制备方法 |
| CN115029721A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-09-09 | 海南大学 | 一种自支撑部分硫取代的Co3O4纳米线阵列催化剂的制备方法及应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104043453A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-09-17 | 北京化工大学 | 一种负载型四氧化三钴纳米复合催化剂及应用 |
| WO2016096806A1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | Fundació Institut Català D'investigació Química (Iciq) | Method for hydrogen production and electrolytic cell thereof |
| CN106315691A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-11 | 天津大学 | 一种具有钴缺陷的纳米Co 3O 4及其制备方法及其在电催化分解水产氧的应用 |
| CN106542586A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-03-29 | 西安工程大学 | 一种钨酸钴纳米棒的制备方法 |
| CN106807379A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种花球状镍/钴氧化物析氧催化剂及其制备方法和应用 |
| CN108611659A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-02 | 山东大学 | 一种高效稳定的Co3O4纳米带阵列析氯电极 |
-
2019
- 2019-04-25 CN CN201910338998.9A patent/CN109898093B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104043453A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-09-17 | 北京化工大学 | 一种负载型四氧化三钴纳米复合催化剂及应用 |
| WO2016096806A1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | Fundació Institut Català D'investigació Química (Iciq) | Method for hydrogen production and electrolytic cell thereof |
| CN106807379A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种花球状镍/钴氧化物析氧催化剂及其制备方法和应用 |
| CN106315691A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-11 | 天津大学 | 一种具有钴缺陷的纳米Co 3O 4及其制备方法及其在电催化分解水产氧的应用 |
| CN106542586A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-03-29 | 西安工程大学 | 一种钨酸钴纳米棒的制备方法 |
| CN108611659A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-02 | 山东大学 | 一种高效稳定的Co3O4纳米带阵列析氯电极 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| TONGTONG LI等: "Ultrathin CoS2 shells anchored on Co3O4 nanoneedles for efficient hydrogen evolution electrocatalysis", 《JOURNAL OF POWER SOURCES》 * |
| XIAOWEI XU等: "Straightfoward Synthesis of Hierarchical Co3O4@CoWO4/rGO Core-Shell Arrays on Ni as Hybrid Electrodes for Asymmetric Supercapacitors", 《CERAMICS INTERNATIONAL》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111575764A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-25 | 中国科学技术大学 | 一种复合镍钨铜合金、其制备方法及其应用 |
| CN111575764B (zh) * | 2020-05-19 | 2021-10-01 | 中国科学技术大学 | 一种复合镍钨铜合金、其制备方法及其应用 |
| CN113201754A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-03 | 苏州大学 | 用于析氢析氧反应的电催化剂材料及其制备方法、用途 |
| CN113201754B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-04-22 | 苏州大学 | 用于析氢析氧反应的电催化剂材料及其制备方法、用途 |
| CN114808025A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-07-29 | 上海应用技术大学 | 一种三维纳米棒状复合析氧电极材料及制备方法 |
| CN114808025B (zh) * | 2022-02-10 | 2023-08-18 | 上海应用技术大学 | 一种三维纳米棒状复合析氧电极材料及制备方法 |
| CN114653383A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-24 | 浙江大学 | 一种表面钨酸钴和四氧化三钴共同修饰的硫化铟锌光催化剂及其制备方法和用途 |
| CN115029721A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-09-09 | 海南大学 | 一种自支撑部分硫取代的Co3O4纳米线阵列催化剂的制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109898093B (zh) | 2021-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109898093A (zh) | 一种3d结构复合析氢电极及其制备方法 | |
| CN105107536A (zh) | 一种多面体形磷化钴电解水制氢催化剂的制备方法 | |
| CN108554413A (zh) | 一种三维多级结构高分散镍基电催化材料及其制备方法 | |
| CN107871875B (zh) | 一种析氧反应电催化剂、其制备方法及应用 | |
| CN108754532A (zh) | 一种钼掺杂的铁/镍层状阵列@泡沫镍基复合电极材料及其制备方法与应用 | |
| CN106180747B (zh) | 一种钯铜二元合金纳米材料、其制备方法及其作为催化剂电催化还原co2的应用 | |
| 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 | |
| CN107808963A (zh) | 一种氧还原/氧析出双功能催化剂制备方法 | |
| CN109954503A (zh) | 一种硒化镍和三元硒化镍铁复合电催化剂及制备方法和应用 | |
| CN109148901A (zh) | 掺杂碳基过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用 | |
| 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 | |
| JP7434372B2 (ja) | ニッケル鉄触媒材料の製作方法、酸素発生反応への使用、水電解による水素および／または酸素の製造方法、および液体太陽燃料の製作方法 | |
| CN109888307A (zh) | 一种钴硫化合物/氮硫掺杂碳复合催化剂及其制备方法 | |
| CN106807378A (zh) | 一种六边形镍/钴氧化物析氧催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113019398B (zh) | 一种高活性自支撑oer电催化剂材料及其制备方法与应用 | |
| CN105449230A (zh) | 一种LaCoO3/N-rGO复合物及其制备和应用方法 | |
| CN110026208A (zh) | 异质结构的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109908905A (zh) | 一种制备金属/金属氧化物复合电催化剂的方法 | |
| CN106544694A (zh) | 金属复合材料、其制备方法及应用、制氢电解槽 | |
| CN113249739A (zh) | 金属磷化物负载的单原子催化剂及其制备方法和作为析氢反应电催化剂的应用 | |
| CN108889317A (zh) | Co0.1Ni0.75Se/rGO复合材料的制备方法及其应用 | |
| 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 | |
| CN109860645B (zh) | 一种生物胶固氮掺杂多孔碳的制备方法及其应用 | |
| CN114408886A (zh) | 一种贵金属掺杂的多孔磷化铁镍的制备 | |
| CN113976122A (zh) | 一种NiO/Ni双功能电解水催化剂及其制备方法 |
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 | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210330 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |