CN112007666A - 一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用 - Google Patents
一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112007666A CN112007666A CN202010744197.5A CN202010744197A CN112007666A CN 112007666 A CN112007666 A CN 112007666A CN 202010744197 A CN202010744197 A CN 202010744197A CN 112007666 A CN112007666 A CN 112007666A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel
- hydrothermal
- nanosheet array
- iron
- selenium
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 title claims abstract description 32
- UHVZOSVJPDWNHJ-UHFFFAOYSA-N [Se].[Fe].[Ni] Chemical compound [Se].[Fe].[Ni] UHVZOSVJPDWNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910018162 SeO2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052603 melanterite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 12
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N selenium dioxide Chemical compound O=[Se]=O JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 5
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 2-octylphenol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=CC=C1O DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYHYDDIOBZRCJU-UHFFFAOYSA-N [Ni]=[Se].[Co] Chemical compound [Ni]=[Se].[Co] PYHYDDIOBZRCJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPYJQJCFBJRNQD-UHFFFAOYSA-N [Se].[Mn].[Ni] Chemical compound [Se].[Mn].[Ni] CPYJQJCFBJRNQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 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
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N iridium(IV) oxide Inorganic materials O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002060 nanoflake Substances 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 description 1
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(IV) oxide Inorganic materials O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- QHASIAZYSXZCGO-UHFFFAOYSA-N selanylidenenickel Chemical compound [Se]=[Ni] QHASIAZYSXZCGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 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
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/057—Selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/0573—Selenium; Compounds thereof
-
- 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
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
- C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用。本发明的镍铁硒纳米片阵列材料通过以下方法制备：将泡沫镍置于1～5mol/L的盐酸中浸泡5～20min，去除表面杂质，将处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：1～10mmol/L FeSO4·7H2O和2～20mmol/L SeO2，将内胆放入不锈钢高压反应釜中，控制水热温度100～180℃和水热时间2～16h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。本发明以镍铁硒纳米片作为活性位点，可有效提高活性组分的比表面积，而且具有良好的循环稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，具体地说是一种镍铁硒纳米片阵列材料及其作为电催化析氧电极的应用。
背景技术
氢能被认为是最有希望替代化石燃料的清洁能源，相对于其它清洁能源，其受自然条件制约少，有利于大规模生产。电解水制氢方法简单且制得的氢气纯度高，有着广阔的工业前景。但由于其成本较高和效率较低，限制了进一步的发展。这是由于析氧反应(OER)缓慢的动力学导致水的实际分解电压远大于1.23V。IrO2和RuO2是目前商用的贵金属析氧催化剂，它们具有优异的析氧催化剂性能，但是其储量稀缺且价格昂贵不能用于大规模生产。因需要寻找价格低廉且性能优异的催化剂。
铁、钴、镍等过渡金属具有分布广泛和成本较低等优点。然而，单一的廉价金属材料电子电导率和催化稳定性较差，不能满足能源领域的需求。因此需要对廉价金属进行改性以调高其催化性能。镍基硫化物作为析氧催化剂已经被广泛研究。相对硫元素而言，硒元素具有更强的金属性能，因而，开发具有更强电子传输能力的镍基硒化物作为析氧电催化剂材料对于水分解的实际应用具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种具有较低过电位和良好循环稳定性的镍铁硒纳米片阵列材料。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种镍铁硒纳米片阵列材料，其通过以下方法制备：
将泡沫镍置于1-5mol/L的盐酸中浸泡5-20min，去除表面杂质，将处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：1-10mmol/L FeSO4·7H2O和2-20mmol/L SeO2，将聚四氟乙烯内胆放入反应釜中，控制水热温度100-180℃和水热时间2-16h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
作为优选，所述的盐酸浓度为2-4mol/L，浸泡时间为10-20min。
作为优选，所述水热溶液的组成为：5-10mmol/L FeSO4·7H2O和10-15mmol/LSeO2。
更优选地，所述水热溶液的组成为：10mmol/L FeSO4·7H2O和10mmol/L SeO2。
作为优选，所述的水热温度为120-160℃，水热时间为8-12h。
最优选地，所述的水热温度为140℃，水热时间为12h。
作为优选，所述的水热溶液中还有表面活性剂。所述的表面活性剂可采用十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、辛基酚的聚氧乙烯醚等。
进一步地，所述的FeSO4·7H2O也可采用CoSO4·6H2O、MnSO4·7H2O或NiSO4·7H2O代替，形成镍钴硒、镍锰硒、镍硒纳米片阵列材料。当然，采用FeSO4·7H2O的产品性能最好。
本发明还提供上述镍铁硒纳米片阵列材料作为电催化析氧电极的应用。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
1)以镍铁硒纳米片作为活性位点，可有效提高活性组分的比表面积，而且具有良好的循环稳定性；
2)一般采用水热合成制备硒化物材料时使用Se粉，但Se粉有毒，而且需要将Se先与强还原剂反应后再进行水热。而SeO2可溶于水，不需要与强还原剂反应，有利于水热反应的进行。
3)另一方面，SeO2水溶液呈酸性，在水热过程中会与泡沫镍基体反应生成Ni2+，有利于原位生长镍铁基硒化物。
4)原料可循环利用，工艺流程简单，制备成本低，有利于大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1所制得的镍铁硒阵列材料的SEM图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
将泡沫镍置于1mol/L的盐酸中浸泡20min去除表面杂质，将前处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：FeSO4·7H2O(10mmol/L)和SeO2(2mmol/L)，将内胆放入不锈钢高压反应釜中，控制水热温度100℃和水热时间16h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
在25℃的1.0mol/L KOH中，以上述有“镍铁硒纳米片阵列”的泡沫镍为工作电极，石墨片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以1.0mV·s-1的扫速进行稳态极化曲线测试，1.5V(相对于可逆氢电极)电位下电流密度能达到42mA·cm-2。
实施例2
将泡沫镍置于5mol/L的盐酸中浸泡5min去除表面杂质，将前处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：FeSO4·7H2O(1mmol/L)和SeO2(20mmol/L)，将内胆放入不锈钢高压反应釜中，控制水热温度180℃和水热时间2h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
在25℃的1.0mol/L KOH中，以上述有“镍铁硒纳米片阵列”的泡沫镍为工作电极，石墨片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以1.0mV·s-1的扫速进行稳态极化曲线测试，1.5V(相对于可逆氢电极)电位下电流密度能达到86mA·cm-2。
实施例3
将泡沫镍置于5mol/L的盐酸中浸泡5min去除表面杂质，将前处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：FeSO4·7H2O(10mmol/L)和SeO2(10mmol/L)，将内胆放入不锈钢高压反应釜中，控制水热温度140℃和水热时间12h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
在25℃的1.0mol/L KOH中，以上述有“镍铁硒纳米片阵列”的泡沫镍为工作电极，石墨片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以1.0mV·s-1的扫速进行稳态极化曲线测试，1.5V(相对于可逆氢电极)电位下电流密度能达到121mA·cm-2。
实施例4
将泡沫镍置于4mol/L的盐酸中浸泡15min去除表面杂质，将前处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：FeSO4·7H2O(10mmol/L)和SeO2(10mmol/L)，将内胆放入不锈钢高压反应釜中，控制水热温度140℃和水热时间12h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
在25℃的1.0mol/L KOH中，以上述有“镍铁硒纳米片阵列”的泡沫镍为工作电极，石墨片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以1.0mV·s-1的扫速进行稳态极化曲线测试，1.5V(相对于可逆氢电极)电位下电流密度能达到128mA·cm-2。
实施例5
将泡沫镍置于3mol/L的盐酸中浸泡10min去除表面杂质，将前处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：FeSO4·7H2O(7mmol/L)和SeO2(7mmol/L)，将内胆放入不锈钢高压反应釜中，控制水热温度120℃和水热时间10h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
在25℃的1.0mol/L KOH中，以上述有“镍铁硒纳米片阵列”的泡沫镍为工作电极，石墨片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以1.0mV·s-1的扫速进行稳态极化曲线测试，1.5V(相对于可逆氢电极)电位下电流密度能达到101mA·cm-2。
Claims (8)
1.一种镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于，通过以下方法制备：
将泡沫镍置于1-5mol/L的盐酸中浸泡5-20min，去除表面杂质，将处理后的泡沫镍置于装有水热溶液的聚四氟乙烯内胆中，所述水热溶液的组成为：1-10mmol/L FeSO4·7H2O和2-20mmol/L SeO2，将聚四氟乙烯内胆放入反应釜中，控制水热温度100-180℃和水热时间2-16h，反应完成后冷却至室温，取出后用去离子水和乙醇洗净、冷风吹干后即得到镍铁硒纳米片阵列覆盖的泡沫镍。
2.如权利要求1所述的镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于，所述的盐酸浓度为2-4mol/L，浸泡时间为10-20min。
3.如权利要求1或2所述的镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于，所述水热溶液的组成为：5-10mmol/L FeSO4·7H2O和10-15mmol/L SeO2。
4.如权利要求3所述的镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于，所述水热溶液的组成为：10mmol/L FeSO4·7H2O和10mmol/L SeO2。
5.如权利要求1或2所述的镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于，所述的水热温度为120-160℃，水热时间为8-12h。
6.如权利要求5所述的镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于：所述的水热温度为140℃，水热时间为12h。
7.如权利要求1或2所述的镍铁硒纳米片阵列材料，其特征在于，所述的水热溶液中还有表面活性剂。
8.权利要求1-7任一项所述镍铁硒纳米片阵列材料作为电催化析氧电极的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010744197.5A CN112007666A (zh) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010744197.5A CN112007666A (zh) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112007666A true CN112007666A (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=73498919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010744197.5A Withdrawn CN112007666A (zh) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | 一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112007666A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114774958A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-22 | 天津大学 | 一种耐腐蚀性的镍铁电极及其制备方法和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107818873A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-03-20 | 安阳师范学院 | 蜂窝状硒化镍纳米片阵列电极材料及其制备方法 |
| CN108878153A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-23 | 福州大学 | 一种硒化铁镍染料敏化太阳能电池对电极 |
-
2020
- 2020-07-29 CN CN202010744197.5A patent/CN112007666A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107818873A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-03-20 | 安阳师范学院 | 蜂窝状硒化镍纳米片阵列电极材料及其制备方法 |
| CN108878153A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-23 | 福州大学 | 一种硒化铁镍染料敏化太阳能电池对电极 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YU-YANG SUN ET AL.，: "Ultra-thin NiFeSe nanosheets as a highly efficient bifunctional electrocatalyst for overall water splitting", 《SUSTAINABLE ENERGY FUELS》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114774958A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-22 | 天津大学 | 一种耐腐蚀性的镍铁电极及其制备方法和应用 |
| CN114774958B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-07-07 | 天津大学 | 一种耐腐蚀性的镍铁电极及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108554413B (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 | |
| CN110201670B (zh) | 基于三氯化铁/尿素低共熔溶剂的镍铁双金属氢氧化物/泡沫镍催化剂、其制备方法及应用 | |
| CN108716008B (zh) | 三维镍铁层状双氢氧化物阵列及其室温制备方法与应用 | |
| CN109811360B (zh) | 一种NiFeMo三元电解水电极及其制备方法 | |
| CN110947387B (zh) | 一种镍铁双金属氢氧化物纳米薄膜材料的制备方法及用途 | |
| CN109954503B (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 | |
| CN112481653B (zh) | 一种富含缺陷的钼掺杂硒化钴/纳米碳电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104746096A (zh) | 一种用于电催化氧化尿素的镍基催化电极的制备方法 | |
| CN109706476B (zh) | 一种碳布表面原位生长w18o49自支撑电极材料的制备方法 | |
| CN109277110B (zh) | 一种不规则球状的V掺杂的Ni3S2/NF析氧电催化剂及其制备方法 | |
| CN113652707B (zh) | 一种碲化镍析氢催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN112080759B (zh) | 一种用于电催化氧化尿素的铋掺杂双金属硫化物电极的制备方法 | |
| CN111957327A (zh) | 一种磷化钴纳米线阵列材料及其应用 | |
| CN112663087A (zh) | 一种铁、氮掺杂硒化钴电催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN111155146B (zh) | 一种钒掺杂磷化镍复合氮硫双掺杂还原氧化石墨烯电催化材料的制备方法 | |
| CN109371419B (zh) | 一种短棒自组装成树枝状的V掺杂的Ni3S2/NF电极材料及其制备方法 | |
| CN111229267B (zh) | 负载型磷掺杂金属羟基氧化物纳米片材料及其制备方法和应用 | |
| CN111715233A (zh) | 一种铁掺杂的氧化钼纳米材料的制备方法及其应用于双功能电催化分解水 | |
| CN110180574B (zh) | 一种氮掺杂三元硫化物电催化剂材料制备及应用 | |
| CN113563596B (zh) | 一种Fe掺杂Ni-MOF纳米片及其制备方法和应用 | |
| Xiao et al. | Surface reconstruction and structural transformation of two-dimensional Ni-Fe MOFs for oxygen evolution in seawater media | |
| CN112007666A (zh) | 一种镍铁硒纳米片阵列材料及其应用 | |
| CN111905819A (zh) | 一种二维NiCoFe-MOF电催化剂的制备方法 | |
| CN110408947B (zh) | 一种复合氧化银的镍钴氧化物电极材料及其制备方法与应用 | |
| CN111905818A (zh) | 一种mof基二维超薄电催化剂及其制备方法与应用 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20201201 |