CN111229276A - 一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111229276A CN111229276A CN202010045769.0A CN202010045769A CN111229276A CN 111229276 A CN111229276 A CN 111229276A CN 202010045769 A CN202010045769 A CN 202010045769A CN 111229276 A CN111229276 A CN 111229276A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- solution
- layer
- mesoporous silica
- water
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 83
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 17
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical group [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 53
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims description 40
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 38
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 34
- CWLKGDAVCFYWJK-UHFFFAOYSA-N 3-aminophenol Chemical compound NC1=CC=CC(O)=C1 CWLKGDAVCFYWJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 19
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- -1 alkyl quaternary ammonium salt Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229940018563 3-aminophenol Drugs 0.000 claims description 13
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 7
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 5
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 4
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N Phloroglucinol Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCCC(=O)C1=C(O)C=C(O)C=C1O JPYHHZQJCSQRJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960003742 phenol Drugs 0.000 claims description 3
- QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N phloroglucinol Chemical compound OC1=CC(O)=CC(O)=C1 QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960001553 phloroglucinol Drugs 0.000 claims description 3
- 229960001755 resorcinol Drugs 0.000 claims description 3
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012280 lithium aluminium hydride Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 claims description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical group [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- UKHVLWKBNNSRRR-UHFFFAOYSA-M quaternium-15 Chemical compound [Cl-].C1N(C2)CN3CN2C[N+]1(CC=CCl)C3 UKHVLWKBNNSRRR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical group [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 8
- DCYOBGZUOMKFPA-UHFFFAOYSA-N iron(2+);iron(3+);octadecacyanide Chemical compound [Fe+2].[Fe+2].[Fe+2].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] DCYOBGZUOMKFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- FQMNUIZEFUVPNU-UHFFFAOYSA-N cobalt iron Chemical compound [Fe].[Co].[Co] FQMNUIZEFUVPNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 2
- 229960003351 prussian blue Drugs 0.000 abstract description 2
- 239000013225 prussian blue Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 21
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 12
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 12
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 6
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 6
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 6
- AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(6+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+6].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 229940038773 trisodium citrate Drugs 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- ZBYYWKJVSFHYJL-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);diacetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ZBYYWKJVSFHYJL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N nickel(2+);dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 3
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical group O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research 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
- B01J27/24—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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- 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
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- 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
- B01J35/61—Surface area
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
- B01J37/084—Decomposition of carbon-containing compounds into carbon
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
-
- 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
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明属于功能材料制备及电催化技术领域，提供了一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法。所述催化剂为双层复合型催化剂，内层催化剂为钴铁类普鲁士蓝高温碳化后生成的钴基催化剂，外层催化剂为镍基催化剂，内外催化剂之间为具有高比表面积的介孔纤维状二氧化硅和介孔桑椹状碳壳层。碳层表面积达到285‑325m2/g，有利于内外催化剂的充分分散和稳定存在。其制备方法，包括采用双液相法制备介孔二氧化硅壳层、采用水相合成法制备桑椹状碳层前驱体以及惰性氛围下高温碳化、镍基催化剂的负载。本发明所制备的催化剂具有较大的中空体积，较高的比表面积，独特的双层催化剂结构，高效的电解水催化活性及良好的催化稳定性。
Description
技术领域
本发明属于功能材料制备及电催化技术领域，具体涉及一种电解水阳极用催化剂及其制备方法。
背景技术
传统化石能源随着大量使用而日渐匮乏并且会带来严重的环境污染，因此，需要加快开发绿色安全的和可循环使用的新型清洁能源。氢能作为新能源，储量丰富，具有可再生性，燃烧产物为水，是最环保的能源之一。电解水可以将电能转化为氢能，然而电解水反应的活化能较大，需要高活性的电催化剂来促进反应的进行。贵金属催化剂虽然活性较高但是价格昂贵，难以实际应用。因此，开发价廉高效的电解水催化剂具有较大的经济效益和社会效益。电解水反应中的析氧反应进行难易与否对整个电解水反应有着至关重要的影响。研究表明通过调控过渡金属催化剂的元素组成、表观形貌及尺寸分布和负载状态可以有效提高其催化析氧反应的活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的用于催化电解水的双层复合型催化剂及其制备方法。所述催化剂内层为钴铁类普鲁士蓝高温碳化后生成的钴基催化剂，外层催化剂为镍基催化剂，内外催化剂之间为具有高比表面积的介孔二氧化硅和介孔碳壳层。高比表面积的介孔碳层的引入有利于催化剂的充分分散和稳定存在，有利于增加活性位点，减少电子传输阻力。本发明所制备的催化剂具有较大的中空体积，较高的比表面积，独特的双层催化剂结构，可调节粗糙程度的表面，高效的电解水催化活性，长久的稳定性，可以作为理想的电解水阳极用催化剂。
本发明的技术方案：
一种双层复合型电解水阳极催化剂，其粒径为230-360nm；该双层复合型电解水阳极催化剂为双层结构，内核为以中空的类普鲁士蓝纳米材料为前驱体的掺杂铁的钴基催化剂，中层为介孔二氧化硅壳层与介孔碳壳层，外层为掺杂铁的镍基催化剂；介孔二氧化硅壳层的厚度为20-50nm，介孔碳壳层的厚度为30-60nm。
一种双层复合型电解水阳极催化剂的制备方法，包括采用双液相法制备介孔二氧化硅壳层、采用水相合成法制备中空的类普鲁士蓝纳米材料前驱体以及惰性氛围下高温碳化、掺杂铁的镍基催化剂的负载。具体步骤如下：
步骤(1)：配制长链烷基季铵盐溶液，再将水热法合成的中空类普鲁士蓝纳米材料超声分散在上述溶液中，形成均匀混浊液；在20-60℃温度条件下搅拌，用碱性溶液调节pH值至10.54-12.18，搅拌条件下逐滴加入硅酸四乙酯(TEOS)的有机溶液，继续搅拌12-48小时，离心收集产物，水和乙醇洗涤产物，干燥；将干燥后的产物超声分散在12mol/L浓盐酸的乙醇溶液中，回流6-48小时，乙醇和水洗涤，干燥，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料；
所述的长链烷基季铵盐是CTAB或CTAC。
所述的中空类普鲁士蓝纳米材料的化学式为K1.03Co1.06Fe0.89(CN)6。
调节pH所用的碱性溶液为NaOH、KOH或氨水溶液。
所述的有机溶剂为甲苯、对二甲苯、正己烷或环己烷。
所述的硅酸四乙酯和有机溶剂的体积比为5％～30％。
所述的反应物的摩尔比为长链烷基季铵盐:硅酸四乙酯:碱性溶液中的碱:有机溶剂:中空类普鲁士蓝纳米材料:
H2O＝1:1.63～29.41:7.28～36.43:47.28～168.84:0.12～0.24:404.84～2024.23。
步骤(2)：将步骤(1)所得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料超声分散在水和/或乙醇的溶剂中，并加入苯酚衍生物和Pluronic，在30-70℃温度条件下搅拌10-60分钟，加入碱性溶液调节pH值至8.68-9.11，然后加入小碳链醛酮化合物，继续搅拌12-36小时，离心收集产物，水和乙醇洗涤产物，干燥得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-树脂类纳米复合材料；然后在300-900℃的惰性氛围下碳化3-6小时得到掺杂铁的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料；
所述的反应物的质量比为类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料:苯酚衍生物＝1:0.86～2.32。
所述的反应物的摩尔比为苯酚衍生物:小碳链醛酮化合物:乙醇:水＝1:1.4～3.64:0～1.2:0～3.89。
所述的反应物Pluronic的浓度>1g/L。
所述的苯酚衍生物为苯酚、间苯二酚、间苯三酚或间氨基苯酚。
所述的碱性溶液为NaOH、KOH或氨水溶液。
所述的小碳链醛酮化合物为甲醛、乙醛或丙酮。
所述的Pluronic为F127或P123。
所述的惰性氛围为氮气或氩气。
步骤(3)：将步骤(2)得到的掺杂铁的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料分散在去离子水中，而后将其与镍离子盐溶液、亚铁离子盐溶液混合均匀并加入还原性试剂，抽滤收集产物并干燥。
所述的镍离子盐为硝酸镍或乙酸镍。
所述的亚铁离子盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。
所述的镍离子盐与亚铁离子盐中镍与铁原子比为Ni:Fe＝1:9-9:1。
所述的还原性试剂为硼氢化钠或四氢铝锂。
本发明的有益效果：
本发明中的用于电解水的双层复合型催化剂的制备方法简单，原料价廉易得。所制备的催化剂具有较大的中空体积，较高的比表面积，独特的双层催化剂结构，可调节粗糙程度的表面，高效的电解水催化活性，长久的稳定性以及多方向的改性潜力等，可以作为理想的电解水阳极用催化剂。
附图说明
图1为实施实例1所制备的钴基催化剂-二氧化硅-树脂复合材料的透射电镜图。
图2为实施实例1所制备的用于电解水的双层复合型催化剂的透射电镜图。
图3为实施实例1所制备的用于电解水的双层复合型催化剂的电解水极化曲线。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种双层复合型电解水阳极催化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
(01)称取0.15g四水合乙酸钴(II)和0.147g二水合柠檬酸三钠溶解于40mL去离子水中磁力搅拌2min配置成溶液A。另外称取0.132g六氰合铁(III)酸钾溶解于60mL去离子水中磁力搅拌2min配置成溶液B。在磁力搅拌下，15s内将溶液B均匀得加入到溶液A中，并继续搅拌1min，而后将所得的混合液转移在80℃下陈化6h。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在70℃下干燥过夜，得到类普鲁士蓝纳米材料。
(02)称取0.5g CTAB溶解于20mL去离子水中磁力搅拌2min得CTAB水溶液。称取50mg(01)中获得的类普鲁士蓝纳米材料，利用超声使其均匀的分散在上述20mL的CTAB水溶液中，在30℃下缓慢搅拌2h，然后滴加0.3mL的0.1M的氢氧化钠溶液，继续搅拌2min后逐滴加入20mL的体积比为1/5的TEOS的环己烷溶液，继续搅拌48小时。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在70℃下干燥过夜，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅/CTAB纳米复合材料。
(03)利用超声将(02)所得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅/CTAB纳米复合材料分散在50mL无水乙醇中，并加入4mL浓盐酸，70℃下回流12小时。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在45℃下真空干燥8小时，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料。
(04)称取50mg间氨基苯酚和300mgF127溶解于体积比为20mL/50mL的乙醇/去离子水中磁力搅拌2min配置成间氨基苯酚溶液。称取50mg(03)中获得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料，利用超声使其均匀的分散在上述间氨基苯酚溶液中，在30℃下缓慢搅拌10min，然后加入0.125mL的0.1M的氢氧化钠水溶液，继续搅拌10min，注入0.065mL的37％-40％甲醛溶液，持续搅拌24h。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在60℃下真空干燥，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-氨基酚醛树脂纳米复合材料。
(05)将(04)获得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-氨基酚醛树脂纳米复合材料在氮气氛围下以1.5℃/min的速率加热到600℃并持续4h，冷却到室温后得到钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料。
(06)将197.2mg六水合硝酸镍及43.3mg七水合硫酸亚铁溶解在1500mL去离子水中配成溶液(a)，将50mg(05)获得的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料均匀分散在100mL去离子水中形成分散体系(b)，将180mg柠檬酸三钠溶解在50mL去离子水中配成溶液(c)，将200mg柠檬酸三钠及200mg硼氢化钠溶解在50mL去离子水中配成溶液(d)。在超声并搅拌的条件下，将溶液(c)加入溶液(a)中，随后在向其中加入分散体系(b)并混合均匀，记为体系(e)。接着在剧烈搅拌下将体系(e)快速加入溶液(d)中，并在80min内均匀加入200mL硫酸钾溶液(0.4M)，滴加完毕继续搅拌30min后抽滤，分离所得固体真空干燥。
实施例2
一种双层复合型电解水阳极催化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
(01)称取0.15g四水合乙酸钴(II)和0.147g二水合柠檬酸三钠溶解于40mL去离子水中磁力搅拌2min配置成溶液A。另外称取0.132g六氰合铁(III)酸钾溶解于60mL去离子水中磁力搅拌2min配置成溶液B。在磁力搅拌下，15s内将溶液B均匀得加入到溶液A中，并继续搅拌1min，而后将所得的混合液转移在80℃下陈化6h。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在70℃下干燥过夜，得到类普鲁士蓝纳米材料。
(02)称取0.5g CTAB溶解于20mL去离子水中磁力搅拌2min得CTAB水溶液。称取50mg(01)中获得的类普鲁士蓝纳米材料，利用超声使其均匀的分散在上述20mL的CTAB水溶液中，在50℃下缓慢搅拌2h，然后滴加0.3mL的0.1M的氢氧化钾溶液，继续搅拌2min后逐滴加入20mL的体积比为1/5的TEOS的对二甲苯溶液，继续搅拌36小时。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在70℃下干燥过夜，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅/CTAB纳米复合材料。
(03)利用超声将(02)所得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅/CTAB纳米复合材料分散在50mL无水乙醇中，并加入4mL浓盐酸，70℃下回流12小时。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在45℃下真空干燥8小时，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料。
(04)称取75mg间氨基苯酚和350mgF127溶解于体积比为20mL/50mL的乙醇/去离子水中磁力搅拌2min配置成间氨基苯酚溶液。称取50mg(03)中获得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料，利用超声使其均匀的分散在上述间氨基苯酚溶液中，在50℃下缓慢搅拌10min，然后加入0.125mL的0.1M的氢氧化钾水溶液，继续搅拌10min，注入0.100mL的37％-40％甲醛溶液，持续搅拌24h。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在60℃下真空干燥，得类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-氨基酚醛树脂纳米复合材料。
(05)将(04)获得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-氨基酚醛树脂纳米复合材料在氮气氛围下以1.5℃/min的速率加热到800℃并持续4h，冷却到室温后得到钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料。
(06)将227.2mg六水合硝酸镍及83mg七水合氯化亚铁溶解在1500mL去离子水中配成溶液(a)，将70mg(05)获得的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料均匀分散在100mL去离子水中形成分散体系(b)，将200mg柠檬酸三钠溶解在50mL去离子水中配成溶液(c)，将200mg柠檬酸三钠及200mg硼氢化钠溶解在50mL去离子水中配成溶液(d)。在超声并搅拌的条件下，将溶液(c)加入溶液(a)中，随后在向其中加入分散体系(b)并混合均匀，记为体系(e)。接着在剧烈搅拌下将体系(e)快速加入溶液(d)中，并在80min内均匀加入150mL硫酸钾溶液(0.4M)，滴加完毕继续搅拌30min后抽滤，分离所得固体真空干燥。
实施例3
一种双层复合型电解水阳极催化剂的制备方法，包括以下几个步骤：
(01)称取0.15g四水合乙酸钴(II)和0.147g二水合柠檬酸三钠溶解于40mL去离子水中磁力搅拌2min配置成溶液A。另外称取0.132g六氰合铁(III)酸钾溶解于60mL去离子水中磁力搅拌2min配置成溶液B。在磁力搅拌下，15s内将溶液B均匀得加入到溶液A中，并继续搅拌1min，而后将所得的混合液转移在80℃下陈化6h。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在70℃下干燥过夜，得类普鲁士蓝纳米材料。
(02)称取0.5g CTAB溶解于20mL去离子水中磁力搅拌2min得CTAB水溶液。称取50mg(01)中获得的类普鲁士蓝纳米材料，利用超声使其均匀的分散在上述20mL的CTAB水溶液中，在60℃下缓慢搅拌2h，然后滴加0.4mL浓氨水(25wt％)，继续搅拌2min后逐滴加入20mL的体积比为1/5的TEOS的甲苯溶液，继续搅拌12小时。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在70℃下干燥过夜，得类普鲁士蓝-介孔二氧化硅/CTAB纳米复合材料。
(03)利用超声将(02)所得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅/CTAB纳米复合材料分散在50mL无水乙醇中，并加入4mL浓盐酸，70℃下回流12小时。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在45℃下真空干燥8小时，得类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料。
(04)称取100mg间氨基苯酚和200mgF127溶解于体积比为30mL/40mL的乙醇/去离子水中磁力搅拌2min配置成间氨基苯酚溶液。称取50mg(03)中获得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料，利用超声使其均匀的分散在上述间氨基苯酚溶液中，在70℃下缓慢搅拌10min，然后加入0.4mL的浓氨水(25wt％)，继续搅拌10min，注入0.125mL的37％-40％甲醛溶液，持续搅拌36h。最后通过离心收集样品，通过去离子水和乙醇洗涤，并在60℃下真空干燥，得类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-氨基酚醛树脂纳米复合材料。
(05)将(04)获得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-氨基酚醛树脂纳米复合材料在氮气氛围下以1.5℃/min的速率加热到600℃并持续6h，冷却到室温后得钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料。
(06)将217.2mg六水合硝酸镍及83mg七水合氯化亚铁溶解在1500mL去离子水中配成溶液(a)，将60mg(05)获得的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料均匀分散在100mL去离子水中形成分散体系(b)，将200mg柠檬酸三钠溶解在50mL去离子水中配成溶液(c)，将200mg柠檬酸三钠及150mg硼氢化钠溶解在50mL去离子水中配成溶液(d)。在超声并搅拌的条件下，将溶液(c)加入溶液(a)中，随后在向其中加入分散体系(b)并混合均匀，记为体系(e)。接着在剧烈搅拌下将体系(e)快速加入溶液(d)中，并在40min内均匀加入150mL硫酸钾溶液(0.4M)，滴加完毕继续搅拌30min后抽滤，分离所得固体真空干燥。
Claims (6)
1.一种双层复合型电解水阳极催化剂，其特征在于，该双层复合型电解水阳极催化剂的粒径为230-360nm；该双层复合型电解水阳极催化剂为双层结构，内核为以中空的类普鲁士蓝纳米材料为前驱体的掺杂铁的钴基催化剂，中层为介孔二氧化硅壳层与介孔碳壳层，外层为掺杂铁的镍基催化剂；介孔二氧化硅壳层的厚度为20-50nm，介孔碳壳层的厚度为30-60nm。
2.一种双层复合型电解水阳极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤(1)：配制长链烷基季铵盐溶液，再将水热法合成的中空类普鲁士蓝纳米材料超声分散在上述溶液中，形成均匀混浊液；在20-60℃温度条件下搅拌，用碱性溶液调节pH值至10.54-12.18，搅拌条件下逐滴加入硅酸四乙酯的有机溶液，继续搅拌12-48小时，离心收集产物，水和乙醇洗涤产物，干燥；将干燥后的产物超声分散在12mol/L浓盐酸的乙醇溶液中，回流6-48小时，乙醇和水洗涤，干燥，得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料；
所述的反应物的摩尔比为长链烷基季铵盐:硅酸四乙酯:碱性溶液中的碱:有机溶剂:中空类普鲁士蓝纳米材料:H2O＝1:1.63～29.41:7.28～36.43:47.28～168.84:0.12～0.24:404.84～2024.23；
所述的中空类普鲁士蓝纳米材料的化学式为K1.03Co1.06Fe0.89(CN)6；
所述的硅酸四乙酯和有机溶剂的体积比为5％～30％；
步骤(2)：将步骤(1)所得的类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料超声分散在水和/或乙醇的溶剂中，并加入苯酚衍生物和Pluronic，在30-70℃温度条件下搅拌10-60分钟，加入碱性溶液调节pH值至8.68-9.11，然后加入小碳链醛酮化合物，继续搅拌12-36小时，离心收集产物，水和乙醇洗涤产物，干燥得到类普鲁士蓝-介孔二氧化硅-树脂类纳米复合材料；然后在300-900℃的惰性氛围下碳化3-6小时得到掺杂铁的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料；
所述的反应物的质量比为类普鲁士蓝-介孔二氧化硅纳米复合材料:苯酚衍生物＝1:0.86～2.32；
所述的反应物的摩尔比为苯酚衍生物:小碳链醛酮化合物:乙醇:水＝1:1.4～3.64:0～1.2:0～3.89；
所述的反应物的质量比为Pluronic:水＝1:100～1:1000；
步骤(3)：将步骤(2)得到的掺杂铁的钴基催化剂-介孔二氧化硅-碳纳米复合材料分散在去离子水中，而后将其与镍离子盐溶液、亚铁离子盐溶液混合均匀并加入还原性试剂，抽滤收集产物并干燥；
所述的镍离子盐与亚铁离子盐中镍与铁原子比为Ni:Fe＝1:9-9:1。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，
所述的长链烷基季铵盐是CTAB或CTAC；
调节pH所用的碱性溶液为NaOH、KOH或氨水溶液；
所述的有机溶剂为甲苯、对二甲苯、正己烷或环己烷。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，
所述的镍离子盐为硝酸镍或乙酸镍；
所述的亚铁离子盐为硫酸亚铁或氯化亚铁；
所述的还原性试剂为硼氢化钠或四氢铝锂。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，
所述的苯酚衍生物为苯酚、间苯二酚、间苯三酚或间氨基苯酚；
所述的碱性溶液为NaOH、KOH或氨水溶液；
所述的小碳链醛酮化合物为甲醛、乙醛或丙酮；
所述的Pluronic为F127或P123；
所述的惰性氛围为氮气或氩气。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，
所述的苯酚衍生物为苯酚、间苯二酚、间苯三酚或间氨基苯酚；
所述的碱性溶液为NaOH、KOH或氨水溶液；
所述的小碳链醛酮化合物为甲醛、乙醛或丙酮；
所述的Pluronic为F127或P123；
所述的惰性氛围为氮气或氩气。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010045769.0A CN111229276B (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010045769.0A CN111229276B (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111229276A true CN111229276A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111229276B CN111229276B (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=70879613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010045769.0A Active CN111229276B (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111229276B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111495416A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-07 | 郑州大学 | 一种电解水产氢用中空笼状双壳层碳/Ru复合微球及其制备方法 |
| CN113060744A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-02 | 苏州工业园区服务外包职业学院 | 一种普鲁士蓝复合纳米材料及其制备方法 |
| CN113903929A (zh) * | 2021-09-14 | 2022-01-07 | 江西师范大学 | 一种多孔碳包覆Fe掺杂CoP颗粒/碳纳米管析氧电催化复合材料及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101869853A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-10-27 | 中山大学 | 有序介孔碳/碳化钨复合材料与其负载型催化剂以及它们的制备方法 |
| CN108736028A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-02 | 深圳大学 | 一种多孔氮掺杂碳负载钴纳米材料、制备方法及其应用 |
| CN108940285A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 嘉兴学院 | 一种柔性电解水催化材料的制备方法及应用 |
-
2020
- 2020-01-16 CN CN202010045769.0A patent/CN111229276B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101869853A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-10-27 | 中山大学 | 有序介孔碳/碳化钨复合材料与其负载型催化剂以及它们的制备方法 |
| CN108736028A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-02 | 深圳大学 | 一种多孔氮掺杂碳负载钴纳米材料、制备方法及其应用 |
| CN108940285A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 嘉兴学院 | 一种柔性电解水催化材料的制备方法及应用 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111495416A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-07 | 郑州大学 | 一种电解水产氢用中空笼状双壳层碳/Ru复合微球及其制备方法 |
| CN111495416B (zh) * | 2020-06-12 | 2022-11-11 | 郑州大学 | 一种电解水产氢用中空笼状双壳层碳/Ru复合微球及其制备方法 |
| CN113060744A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-02 | 苏州工业园区服务外包职业学院 | 一种普鲁士蓝复合纳米材料及其制备方法 |
| CN113903929A (zh) * | 2021-09-14 | 2022-01-07 | 江西师范大学 | 一种多孔碳包覆Fe掺杂CoP颗粒/碳纳米管析氧电催化复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113903929B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-01-24 | 江西师范大学 | 一种多孔碳包覆Fe掺杂CoP颗粒/碳纳米管析氧电催化复合材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111229276B (zh) | 2022-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111229276B (zh) | 一种双层复合型电解水阳极催化剂及其制备方法 | |
| CN110013881B (zh) | 原子级分散的金属与氮共掺杂碳基氧还原反应催化剂的制备方法 | |
| Ma et al. | MOF-derived N-doped carbon coated CoP/carbon nanotube Pt-based catalyst for efficient methanol oxidation | |
| Dou et al. | Shaggy-like Ru-clusters decorated core-shell metal-organic framework-derived CoOx@ NPC as high-efficiency catalyst for NaBH4 hydrolysis | |
| WO2021232751A1 (zh) | 一种多孔CoO/CoP纳米管及其制备方法和应用 | |
| CN110639565B (zh) | 一种碳-双金属磷化物复合材料及其制备方法 | |
| CN113151856B (zh) | 一种高熵合金磷化物纳米粒子催化剂的制备及其在电解水制氢中的应用 | |
| CN109482235B (zh) | 一种n-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN112844427A (zh) | 一种Co-B-P-O纳米粒子负载还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN111036247A (zh) | 一种钴铁氧化物-磷酸钴电催化析氧复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN114570369B (zh) | 一种MOFs衍生纳米片自组装分级双层中空纳米材料及其制备方法 | |
| Jiang et al. | Hierarchically porous CoP@ CNR nanorod derived from metal-organic frameworks as noble-metal-free catalyst for dehydrogenization of ammonia-borane | |
| CN111137927A (zh) | 一种钴酸镍铜纳米颗粒的制备方法及其在催化氨硼烷水解产氢上的应用 | |
| CN112939081B (zh) | 一种蛋黄-蛋壳结构的钴掺杂二硫化钼的制备方法 | |
| CN112853393A (zh) | 一种用于电化学合成氨的四氧化三铁催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN111686766B (zh) | 一种金属-氟掺杂碳复合材料及其制备方法和在电催化固氮中的应用 | |
| CN111804313A (zh) | Fe2O3@Co9S8双中空核壳结构纳米复合材料制备方法及其应用 | |
| Zhu et al. | Nanostructured catalyst assembled from CNTs, NiSe 2 nanoparticles, and 2D Ni-MOF nanosheets for electrocatalytic hydrogen evolution reaction | |
| CN112390293B (zh) | 超薄二维四氧化三锰和二维Ni-Mn LDH纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN112675832B (zh) | 一种二氧化碳还原有序介孔催化材料及其制备方法 | |
| CN113368858B (zh) | 一种四氧化三钴-氧化镍双层介孔纳米管复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN113644284A (zh) | 一种碳材料负载氟掺杂碳化铌纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN114452990A (zh) | 过渡金属碳化物的制备方法和复合催化剂 | |
| CN116586063A (zh) | 一种修饰Co3O4的异质结超薄二维纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN115739094B (zh) | 一种铜镍氧化物复合物纳米线薄膜的制备方法及其应用 |
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 |