CN111111721B - 一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及应用 - Google Patents
一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111111721B CN111111721B CN202010059827.5A CN202010059827A CN111111721B CN 111111721 B CN111111721 B CN 111111721B CN 202010059827 A CN202010059827 A CN 202010059827A CN 111111721 B CN111111721 B CN 111111721B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boron
- ni1co3
- coni
- composite material
- doped carbon
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910002441 CoNi Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003266 NiCo Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000000970 chrono-amperometry Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 1
Images
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
- B01J27/20—Carbon compounds
- B01J27/22—Carbides
-
- 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
-
- 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
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- 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)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，是将1,4‑对苯二甲酸充分溶解于乙醇、去离子水和DMF的混合液中，加入NiCl2•6H2O和CoCl2•6H2O，再加入乙醇胺，磁力搅拌并在密封条件下超声分散，洗涤，真空干燥，得到镍钴双金属材料，标记为Ni1Co3‑BDC；将Ni1Co3‑BDC和H3BO3混合并在Ar气氛中直接退火，先在300~400℃保持1~2h，然后升至600~800℃保持1~2h，即得硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料，标记为Ni1Co3@BC。Ni1Co3@BC作为电催化剂用于电解水析氧反应，由于其具有多孔纳米片结构和硼掺杂的碳层结构，并且在金属Ni和Co的协同作用下，该催化剂在OER过程中表现出优异的电催化性能和良好的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于催化剂的合成与应用技术领域，具体涉及一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备，主要作为电催化剂用于电解水析氧反应中。
背景技术
电化学装置的开发，如水电解槽和金属空气电池，是未来可再生能源替代传统化石燃料最有前景的技术。析氧反应（OER）是电化学装置电化学过程效率的重要半反应，由于质子偶联电子转移过程中固有的反应迟缓和刚性O-O双键的形成。开发用于OER的催化剂材料可以有效解决这些技术实际应用中的瓶颈问题。目前，在碱性条件下，贵金属基化合物（如IrO2和RuO2）是最有效的OER催化剂，但由于资源稀缺、同时高昂的成本限制了其商业应用，因此，迫切需要开发高效的过渡金属基OER电催化剂，以加快反应过程，降低过电势并提高转化效率。
到现在为止，人们通常选用3d过渡金属元素来设计和合成高效催化剂。镍和钴被认为是最常见的非贵金属元素，并且它们的双金属杂化物对电催化OER表现出出色的催化性能。但是，大多数催化剂在碱性环境下容易遭到腐蚀，导致催化活性变差。为了在OER过程中获得足够的活性，可简单地通过用杂原子（例如B，N，P和S）置换一些碳原子来有效地修饰外部碳层。因此，可以通过掺杂B来设计包裹在超薄碳膜（NiCo@C）中的镍和钴合金，从而为电解水的OER提供丰富的活性位点。
发明内容
本发明的目的是提供一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法。
本发明的另一个目的是提供上述硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料作为电催化剂在电解水析氧反应中的应用。
一、硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备
本发明硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）将1,4-对苯二甲酸（BDC）充分溶解于乙醇、去离子水和DMF的混合液中，加入NiCl2•6H2O和CoCl2•6H2O，再加入乙醇胺（TEA），磁力搅拌并在密封条件下超声分散，洗涤，真空干燥，得到镍钴双金属材料，标记为Ni1Co3-BDC。
（2）将步骤（1）中制得的Ni1Co3-BDC和H3BO3混合并在Ar气氛中直接退火，先在300~400℃保持1~2h，然后升至600~800℃保持1~2h，即得硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料，标记为Ni1Co3@BC。
所述乙醇、去离子水和DMF的体积比为1:1:12~1:2:22。
所述1,4-对苯二甲酸在混合液中的摩尔浓度为0.01~0.03mmol/mL。
所述NiCl2•6H2O和CoCl2•6H2O的质量比为1:2.5~1:3.5。
所述NiCl2•6H2O与乙醇胺的质量体积比为28~95mg/mL。
所述磁力搅拌时间为5~10min；超声分散时间为6~8h；真空干燥温度为55~60℃。
所述Ni1Co3-BDC与H3BO3的质量比为1.2:1~3:1。
二、硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的表征
图1是Ni1Co3-BDC和Ni1Co3@BC-0.2（a）以及Ni1Co3@BC（Ni1Co3@BC-0、Ni1Co3@BC-0.2、Ni1Co3@BC-0.3、Ni1Co3@BC-0.5）（b）的X射线衍射谱图。其中，Ni1Co3@BC-0、Ni1Co3@BC-0.2、Ni1Co3@BC-0.3、Ni1Co3@BC-0.5表示H3BO3质量分别在0g、0.2g、0.3g、0.5g条件下制备的Ni1Co3@BC。从图中可以看出：Ni1Co3@BC的强衍射峰可以与金属Ni和Co的立方结构相匹配，说明Ni1Co3-BDC成功转化为Ni1Co3@BC。
图2是Ni1Co3-BDC（a）和Ni1Co3@BC-0.2（b）的扫描电镜图。从图中可以看出Ni1Co3@BC-0.2保留了Ni1Co3-BDC的纳米片结构。
三、硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的电化学性能测试
工作电极的制备：将3.5~5.5mg Ni1Co3@BC（Ni1Co3@BC-0、Ni1Co3@BC-0.2、Ni1Co3@BC-0.3、Ni1Co3@BC-0.5），均匀分散于600μL水和400μL乙醇的混合溶液中，制成质量体积浓度为3.5~5.5mg/mL的分散液，将5μL该分散液滴涂到玻碳电极（GCE）上，制成工作电极。
以饱和甘汞电极和Pt丝分别作为参比电极和对电极，以制备的Ni1Co3@BC-0/GCE、Ni1Co3@BC-0.2/GCE、Ni1Co3@BC-0.3/GCE、Ni1Co3@BC-0.5/GCE为工作电极，设置电压范围为0~0.8V，在扫描速率为0.1V/s进行循环伏安扫描50圈，激活电极使电极达到信号稳定后，在扫描速率为0.005V/s下进行线性伏安扫描（LSV）。LSV曲线如图3所示，由图3可以看出，在电流密度为10mA/cm2，Ni1Co3@BC-0.2/GCE的过电势为314mV，低于Ni1Co3@BC-0/GCE、Ni1Co3@BC-0.3/GCE、Ni1Co3@BC-0.5/GCE的过电势。从图4可以看出Ni1Co3@BC-0/GCE、Ni1Co3@BC-0.2/GCE、Ni1Co3@BC-0.3/GCE、Ni1Co3@BC-0.5/GCE的Tafel分别为84mV dec-1、62mV dec-1、71mV dec-1、91mV dec-1，表明的Ni1Co3@BC-0.2的电催化析氧性能最佳。
采用计时电流法，在314mV下进行电解水析氧反应的稳定性测试。图5为Ni1Co3@BC的稳定性测试图。从图中可以看出，经过20h的稳定性测试，电流密度基本保持不变，仅有6％的电流密度损失，证明Ni1Co3@BC具有良好的稳定性。
综上所述，本发明通过简单的热解方法成功制备了复合材料Ni1Co3@BC作为电催化剂用于电解水析氧反应。结果表明，H3BO3的加入量直接决定了所得电催化剂Ni1Co3@BC的微观形貌结构和OER性能，由于其具有多孔纳米片结构和硼掺杂的碳层结构，在金属Ni和Co的协同作用下，该催化剂在OER过程中表现出优异的电催化性能和良好的稳定性。
附图说明
图1是Ni1Co3-BDC和Ni1Co3@BC-0.2（a）以及Ni1Co3@BC（Ni1Co3@BC-0、Ni1Co3@BC-0.2、Ni1Co3@BC-0.3、Ni1Co3@BC-0.5）（b）的X射线衍射谱图；
图2为Ni1Co3-BDC（a）和Ni1Co3@BC-0.2（b）的扫描电镜图；
图3为Ni1Co3@BC在1M KOH溶液中的线性扫描曲线图；
图4为Ni1Co3@BC的塔菲尔斜率图；
图5为Ni1Co3@BC的稳定性测试图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及性能作进一步说明。
实施例1
（1）在室温下将1.5mmol BDC溶解在64mL DMF、4mL乙醇和4mL去离子水的混合溶液中。超声0.5h、磁力搅拌0.3h后，将90mg NiCl2•6H2O和270mg CoCl2•6H2O加入到上述混合溶液中，然后快速注入2mL TEA，将溶液磁力搅拌10min形成均匀的悬浮液，并在密封条件下进一步连续超声8h，最后用DMF和乙醇交替洗涤3次并离心收集，在60℃下真空干燥得到Ni1Co3-BDC；
（2）将步骤（1）中制得的0.6g Ni1Co3-BDC和0.2g H3BO3混合并在Ar气氛中直接退火，在400℃保持2 h，然后升至600℃保持1h，制得Ni1Co3@BC-0.2；
（3）Ni1Co3@BC-0.2的电化学性能测试：在电流密度为10mA/cm2，Ni1Co3@BC-0.2的过电势为314mV，Tafel为62mV dec-1。
实施例2
（1）同实施例1；
（2）将步骤（1）中制得的0.6g Ni1Co3-BDC和0.3g H3BO3混合并在Ar气氛中直接退火，在400℃保持2 h，然后升至600℃保持1h，制得Ni1Co3@BC-0.3；
（3）Ni1Co3@BC-0.3的电化学性能测试：在电流密度为10mA/cm2，Ni1Co3@BC-0.2的过电势为335mV，Tafel为71mV dec-1。
实施例3
（1）同实施例1；
（2）将步骤（1）中制得的0.6g Ni1Co3-BDC和0.5g H3BO3混合并在Ar气氛中直接退火，在400℃保持2 h，然后升至600℃保持1h，制得电催化剂Ni1Co3@BC-0.5；
（3）Ni1Co3@BC-0.5的电化学性能测试：在电流密度为10mA/cm2，Ni1Co3@BC-0.2的过电势为380mV，Tafel为91mV dec-1。
Claims (8)
1.一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）将1,4-对苯二甲酸充分溶解于乙醇、去离子水和DMF的混合液中，加入NiCl2•6H2O和CoCl2•6H2O，再加入乙醇胺以引导产物生长，磁力搅拌并在密封条件下超声分散，洗涤，真空干燥，得到镍钴双金属材料，标记为Ni1Co3-BDC；
（2）将步骤（1）中制得的Ni1Co3-BDC和H3BO3混合并在Ar气氛中直接退火，先在300~400℃保持1~2h，然后升至600~800℃保持1~2h，即得硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料，标记为Ni1Co3@BC。
2.如权利要求1所述的一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，乙醇、去离子水和DMF的体积比为1:1:12~1:2:22。
3.如权利要求1所述的一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，1,4-对苯二甲酸在混合液中的摩尔浓度为0.01~0.03mmol/mL。
4.如权利要求1所述的一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1），NiCl2•6H2O和CoCl2•6H2O的质量比为1:2.5~1:3.5。
5.如权利要求1所述的一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1），NiCl2•6H2O与乙醇胺的质量体积比为28~95mg/mL。
6.如权利要求1所述的一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，磁力搅拌时间为5~10min；超声分散时间为6~8h；真空干燥温度为55~60℃。
7.如权利要求1所述的一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，Ni1Co3-BDC与H3BO3的质量比为1.2:1~3:1。
8.如权利要求1所述方法制备的硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料作为电催化剂用于电解水析氧反应中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010059827.5A CN111111721B (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010059827.5A CN111111721B (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111111721A CN111111721A (zh) | 2020-05-08 |
| CN111111721B true CN111111721B (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=70489886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010059827.5A Expired - Fee Related CN111111721B (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111111721B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113026048B (zh) * | 2021-03-01 | 2022-01-18 | 内江师范学院 | 一种硼掺杂鞣酸铁钴纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN113897235B (zh) * | 2021-10-08 | 2022-08-05 | 扬州大学 | 一种氮掺杂碳量子点/2D Ni-BDC纳米复合润滑材料的制备方法 |
| CN115125578B (zh) * | 2022-08-01 | 2023-06-23 | 天津科技大学 | 一种b-s共掺的镍钴基电解水析氧催化剂的制备方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105355879A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-24 | 兰州理工大学 | 复合碳包覆金属氧化物及其制备方法 |
| CN105478755A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-04-13 | 合肥工业大学 | 一种非金属元素掺杂碳包覆金属纳米粒子磁性复合材料的制备方法 |
| CN105552393A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-05-04 | 中南大学 | 一种碱性水系金属/空气电池用双功能催化剂及其制备方法 |
| CN106898786A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种氧还原催化剂及其制备和应用 |
| CN108315758A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-24 | 郑州大学 | 一种电解水产氢催化剂及其制备方法 |
| CN108855184A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-23 | 中南大学 | 一种高性能析氧CoO@Co-NC/C复合催化剂及其制备方法和应用 |
| CN108987759A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-11 | 河南师范大学 | 镍、钴、硫、硼共掺杂碳材料在锌-空气电池催化剂中的应用 |
| CN109534321A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-29 | 深圳大学 | 硼氮共掺杂的多孔石墨烯及其制备方法和应用 |
| CN109560297A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-02 | 新疆大学 | 一种多孔碳包覆纳米金属粒子的无溶剂模板制备方法 |
| CN109759066A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 济南大学 | 一种硼掺杂石墨烯负载的钴镍双金属氧化物析氧催化剂的制备方法 |
| CN110085453A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-02 | 南京航空航天大学 | 碳纳米管泡沫负载核壳型Ni-Co LDH@Ni-Mn LDH的制备方法及应用 |
| CN110075885A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-02 | 中南林业科技大学 | 二元钴镍基-碳复合电催化剂及其制备方法 |
| CN110694606A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 河南师范大学 | 一种以软模板剂制备多级孔共存的杂原子掺杂碳催化剂的普适性方法及其应用 |
-
2020
- 2020-01-19 CN CN202010059827.5A patent/CN111111721B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105355879A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-24 | 兰州理工大学 | 复合碳包覆金属氧化物及其制备方法 |
| CN106898786A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种氧还原催化剂及其制备和应用 |
| CN105478755A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-04-13 | 合肥工业大学 | 一种非金属元素掺杂碳包覆金属纳米粒子磁性复合材料的制备方法 |
| CN105552393A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-05-04 | 中南大学 | 一种碱性水系金属/空气电池用双功能催化剂及其制备方法 |
| CN108315758A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-24 | 郑州大学 | 一种电解水产氢催化剂及其制备方法 |
| CN108855184A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-23 | 中南大学 | 一种高性能析氧CoO@Co-NC/C复合催化剂及其制备方法和应用 |
| CN108987759A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-11 | 河南师范大学 | 镍、钴、硫、硼共掺杂碳材料在锌-空气电池催化剂中的应用 |
| CN109534321A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-29 | 深圳大学 | 硼氮共掺杂的多孔石墨烯及其制备方法和应用 |
| CN109560297A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-02 | 新疆大学 | 一种多孔碳包覆纳米金属粒子的无溶剂模板制备方法 |
| CN109759066A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 济南大学 | 一种硼掺杂石墨烯负载的钴镍双金属氧化物析氧催化剂的制备方法 |
| CN110085453A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-02 | 南京航空航天大学 | 碳纳米管泡沫负载核壳型Ni-Co LDH@Ni-Mn LDH的制备方法及应用 |
| CN110075885A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-02 | 中南林业科技大学 | 二元钴镍基-碳复合电催化剂及其制备方法 |
| CN110694606A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 河南师范大学 | 一种以软模板剂制备多级孔共存的杂原子掺杂碳催化剂的普适性方法及其应用 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| A study of ordered mesoporous carbon doped with Co and Ni as a catalyst of oxygen reduction reaction in both alkaline and acidic media;Nemanja Gavrilov et al.;《Surface & Coatings Technology》;20180618;第349卷;第511-521页 * |
| Active Sites Implanted Carbon Cages in Core−Shell Architecture: Highly Active and Durable Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction;Huabin Zhang et al.;《ACS Nano》;20151209;第10卷;第684-694页 * |
| Boron Doped Multi-walled Carbon Nanotubes as Catalysts for Oxygen Reduction Reaction and Oxygen Evolution Reactionin in Alkaline Media;Yuanhang Cheng et al.;《Electrochimica Acta》;20140811;第143卷;第291-296页 * |
| Dual-metal NiCo nanoparticles in B-doped carbon layers as efficient and durable electrocatalyst for oxygen evolution reaction;Chao Shuai et al.;《Applied Surface Science》;20200803;第532卷;第1-8页 * |
| 碳包裹镍核-壳结构复合纳米颗粒的制备及性能研究;魏智强等;《材料工程》;20110520(第5期);第30-33页 * |
| 碳包覆镍／钴纳米颗粒的爆轰合成法;罗宁等;《爆炸与冲击》;20100725;第30卷(第4期);第390-394页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111111721A (zh) | 2020-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111111716B (zh) | 一种mof指导的镍钴双金属磷化物的制备及应用 | |
| CN111111721B (zh) | 一种硼掺杂碳壳包裹CoNi纳米粒子复合材料的制备及应用 | |
| CN110479329B (zh) | 一种磷掺杂碲化钴纳米材料的制备及应用 | |
| CN107799779B (zh) | 用于直接甲酸燃料电池的铱单原子催化剂及其制备方法 | |
| CN110838588B (zh) | 一种可充式锌空电池双功能催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN109759066B (zh) | 一种硼掺杂石墨烯负载的钴镍双金属氧化物析氧催化剂的制备方法 | |
| CN111111707A (zh) | 一种硒掺杂镍铁尖晶石/羟基氧化镍复合电催化剂材料及其制备方法与应用 | |
| CN111939947B (zh) | 一种纳米片阵列电催化剂的制备方法 | |
| CN111883785B (zh) | 一种Co-N共掺杂鼓状多孔碳催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN115044939B (zh) | 一种自支撑镍基双金属氢氧化物析氧电极的制备方法及其应用 | |
| CN111957336A (zh) | 一种ZIF-8衍生的Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法 | |
| CN113104862A (zh) | 一种快速批量制备普鲁士蓝或其类似物的方法及其应用 | |
| CN115505961A (zh) | 一种应用于海水快速全电解制氢的低成本催化电极、制备及应用 | |
| CN110721749B (zh) | 金属有机骨架结构衍生碳复合物包覆的NiCo2S4纳米线阵列状电催化剂及其制备方法 | |
| CN111725529A (zh) | 异质结构的铁/钴双金属酞菁电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110629248A (zh) | 一种Fe掺杂Ni(OH)2/Ni-BDC电催化剂的制备方法 | |
| CN112090426A (zh) | 一种金属亚稳相电解水析氧催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109097788B (zh) | 一种双碳耦合过渡金属镍基量子点电催化剂及其制备方法 | |
| CN109638306B (zh) | 一种用于氨催化氧化的电催化材料及其制备方法 | |
| CN116516407A (zh) | 一种高效稳定的电化学析氧催化剂的制备方法 | |
| CN116180127A (zh) | 一种少层过渡金属层状双氢氧化物的宏量制备和应用 | |
| CN113604839B (zh) | 金属氧化物钝化镍/氧化镍原位电极的制备方法 | |
| CN113943949B (zh) | 一种铂边缘修饰镍基纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN115928135A (zh) | 一种铁掺杂氢氧化镍复合硒化镍材料及其制备方法和应用 | |
| CN108325546A (zh) | 一种双功能电化学催化剂 |
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: 20220426 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |