CN114561663A - 一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料 - Google Patents
一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114561663A CN114561663A CN202011352598.2A CN202011352598A CN114561663A CN 114561663 A CN114561663 A CN 114561663A CN 202011352598 A CN202011352598 A CN 202011352598A CN 114561663 A CN114561663 A CN 114561663A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxygen evolution
- stainless steel
- nifecr
- nano
- composite hydroxide
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- JLFVIEQMRKMAIT-UHFFFAOYSA-N ac1l9mnz Chemical compound O.O.O JLFVIEQMRKMAIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002060 nanoflake Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 15
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims description 3
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 31
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 31
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 30
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 11
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M sodium bicarbonate Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本发明提出一种用于碳酸盐体系中电催化水分解析氧催化剂的制备方法,属于化学氧化以及电催化水分解析氧领域。包括:以含有镍、铁和铬源的不锈钢材料为基底,通过去除其表面的油污以及氧化物,然后在含有过硫酸盐氧化剂的碱性溶液中,在20‑110℃下反应0.25‑3h,取出产物,洗涤干净后进行真空干燥,得到具有纳米薄片结构的NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,该电极可大大降低碳酸盐体系中催化水分解的析氧过电位,测试结果表明采用过硫酸钾氧化剂处理过的电极具有优异的析氧催化性能,在0.5molL‑ 1Na2CO3/NaHCO3中,电流密度为10mA cm‑2和100mA cm‑2时,析氧过电位分别为263mV和384mV。本发明所使用的不锈钢基底廉价易得,处理方法简单易操作,条件温和,适合于大规模生产。
Description
技术领域
本发明通过简单快速的化学氧化处理,制备出具有优异电催化性能的阳极材料,用于碳酸盐体系中电催化分解水。
背景技术
传统的化石燃料的消耗殆尽和对环境造成的污染使得人们需要寻找一种诸如氢气的可持续能源来代替传统的化石燃料。在目前所有的制氢工艺中,电催化水分解制氢的方法因其过程高效无污染而受到研究者的青睐。与传统电解液相比,电解碳酸盐体系不仅可以产生氢气和氧气,还可以产生氢氧化钠和碳酸氢盐产品,并将产物用于工业中,但由于析氧反应涉及到四电子转移过程,在碳酸盐体系中的析氧动力学性能差,电解过程中需要更多的能耗,因此需要寻找合适的电催化剂来降低析氧过电位,从而减少能源的消耗。
目前二氧化铱、二氧化钌、铱、钌等贵金属催化剂被认为具有较高的析氧催化活性,但由于其在自然界中储量少、价格昂贵,阻碍了工业化应用,因此迫切需要开发出高活性高稳定性的非贵金属催化剂。近年来,过渡金属(Ni、Fe)及其氢氧化物等因在碱性溶液中具有良好的析氧催化性能而引起研究者的广泛关注。不锈钢的组成成分主要为Ni、Fe、Cr等活性物质,因此可以通过表面直接处理作为析氧催化剂来电催化水分解。目前多数采用水热法、电化学处理法、高锰酸钾/氯气和次氯酸钠氧化法等对其表面改性,但由于水热法需要长时间且高温高压的过程,电解槽等电解装置的限制使得电化学处理法不能被大尺寸、大规模地使用,因此我们通过碱性条件下添加过硫酸盐氧化剂的方法,在温和条件下进行表面氧化处理,值得注意的是,与传统的化学氧化法相比,过硫酸盐氧化剂比含氯氧化剂更加环保,而且在碱性溶液中的氧化能力更强,从而容易形成具有高析氧催化活性的NiFeCr氢氧化物。并且该方法不需要额外进行电解装置设计,不受电极尺寸的限制,可进行大规模制备,适用于工业化生产。
发明内容
本发明目的在于有效降低在碳酸盐体系中电催化水分解过程中的析氧过电位,通过提供一种不外加镍、铁、铬源的方式,采用自我牺牲模板的制作方法,简单快速地制备出具有纳米薄片结构的NiFeCr复合氢氧化物析氧材料。
为了实现上述发明目的,本发明采用了以下的技术方案,包括以下步骤:
(1)不锈钢基底的预处理:将不锈钢基底用无水乙醇超声除去表面油污,然后在HCl中超声除去其表面的氧化物。
(2)将预处理后的不锈钢基底放入溶有过硫酸盐氧化剂的碱性溶液中,在一定的温度下进行搅拌氧化处理不锈钢基底,一定时间后,取出产物,用去离子水洗涤干净,然后进行真空干燥,得到具有纳米薄片结构的NiFeCr复合氢氧化物析氧材料。
步骤(1)中所述的基底可以是不锈钢片,不锈钢网或者不锈钢纤维毡等含有镍、铁、铬源的材料。
步骤(1)中所述的预处理方法为:首先用无水乙醇超声处理5-20分钟,然后在1molL-1HCl中超声处理3-20分钟。
步骤(2)中所述所述的氧化剂可以是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种或三种混合物。所述的氧化剂的浓度为0.05-0.5molL-1,优选0.1-0.3molL-1。
步骤(2)中所述的碱溶液可以为NaOH,KOH等碱性氢氧化物。其浓度为1-7molL-1,优选3-7molL-1。
步骤(2)中所述的反应温度为20-90℃,时间为0.25-3h。
本发明的优点在于:(1)通过碱性溶液中过硫酸盐的强氧化性,可以在温条件下简单快速地获得高析氧活性物质NiFeCr复合氢氧化物,并且该方法不需要额外进行电极装置设计,可进行大规模制备,适用于工业化生产。(2)析氧活性金属来自于不锈钢基底本身,这种自牺牲模板处理法有利于实现NiFeCr复合氢氧化物在基底原位生长,避免了粘结剂的实用,降低了电极内阻,提高了析氧电流密度,同时避免了依靠粘合力连接的催化剂易脱落问题,提高了析氧稳定性;而且这种处理方法也避免了额外使用金属盐,节省了处理成本。(3)该电极可以有效地应用在碳酸盐体系中,大大降低析氧过电位,节省电解能耗。
附图说明
图1是实施案例1中所获得的纳米薄片结构电极以及空白不锈钢纤维毡(SSFF)的SEM图。
图2是实施案例1中所获得的纳米薄片结构电极以及空白不锈钢纤维毡在碳酸盐体系中的阳极析氧极化曲线。
具体实施方式
实施例1
(1)将不锈钢钢纤维毡裁剪成1cm×1cm的形状在无水乙醇中超声10分钟除去表面油污,然后在1mol L-1的HCl中超声5分钟,除去表面氧化物,最后用去离子水洗净,真空干燥以备使用。
(2)将0.1mol L-1的过硫酸铵和5mol L-1的氢氧化钠混合溶液作为反应溶液,将处理好的不锈钢纤维毡放在上述反应溶液中,80℃条件下反应45min取出不锈钢纤维毡用去离子水反复冲洗干净后,真空干燥得到具有纳米薄片结构的NiFeCr复合氢氧化物析氧材料。所获得的电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中展示了很好的析氧催化性能,在10mAcm-2和100mA cm-2的电流密度下仅需要273mV和397mV的过电位。
实施例2
参照实施案例1的电极制备方法,在不同氢氧化钠浓度下制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。氢氧化钠的浓度分别为1、3、5、7mol L-1,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后进行真空干燥,所得电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中的析氧催化性能如表1所示。
表1不同氢氧化钠浓度处理不锈钢纤维毡电极的析氧催化性能
实施例3
参照实施案例1的电极制备方法,改变过硫酸铵浓度制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。过硫酸铵的浓度为0.05mol L-1,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后真空干燥。所获得的电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中展示了良好的析氧催化性能,在10mA cm-2和100mA cm-2的电流密度下需要362mV和495mV的过电位。
实施例4
参照实施案例1的电极制备方法,改变过硫酸铵浓度制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。过硫酸铵的浓度为0.3mol L-1,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后真空干燥。所获得的电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中展示了很好的析氧催化性能,在10mA cm-2和100mA cm-2的电流密度下需要312mV和419mV的过电位。
实施例5
参照实施案例1的电极制备方法,改变过硫酸铵浓度制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。过硫酸铵的浓度为0.5mol L-1,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后真空干燥。所获得的电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中展示了很好的析氧催化性能,在10mA cm-2和100mA cm-2的电流密度下仅需要343mV和456mV的过电位。
实施例6
参照实施案例1的电极制备方法,在不同反应时间下制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。反应时间分别为0.25、0.5、0.75、1、2、3h,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后真空干燥。所得电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中的析氧催化性能如下表所示。
表2不同反应时间下得到不锈钢纤维毡电极的析氧催化性能
实施例7
参照实施案例1的电极制备方法,在不同反应温度下制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。反应温度分别为20、50、80、110℃,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后真空干燥。所得电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中的析氧催化性能如下表所示。
表3不同反应温度下得到不锈钢纤维毡电极的析氧催化性能
实施例8
参照实施案例1的电极制备方法,通过使用不同基底来制备金属氧化物/氢氧化物电极材料。改变基底为316不锈钢片,其余条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗后真空干燥,以备使用。所得电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中,在10mA cm-2和100mA cm-2的电流密度下需要410mV和543mV的析氧过电位。
实施案例9
参照实施案例1的电极制备方法,改变氧化剂为过硫酸钾来制备金属氢氧化物析氧电极材料,其余制备条件与实施案例1相同。所制备的电极材料取出后用去离子水反复冲洗干净后真空干燥。所得电极材料在0.5mol L-1的Na2CO3/NaHCO3中,在10mA cm-2和100mAcm-2的电流密度下需要263mV和384mV的析氧过电位。
Claims (7)
1.一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,其特征在于,包括以下步骤:
(1)对不锈钢基底预处理,用来除去不锈钢表面的油污和氧化物;
(2)将预处理后的不锈钢基底放入溶有过硫酸盐氧化剂的碱性溶液中,在一定的温度下进行搅拌氧化处理不锈钢基底,一定时间后,取出产物,用去离子水洗涤干净,然后进行真空干燥,得到具有纳米薄片结构的NiFeCr复合氢氧化物析氧材料。
2.根据权利要求1所述的一种化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,步骤(1)中所述的基底可以是不锈钢片,不锈钢网以及不锈钢纤维毡等含有镍、铁、铬源的材料。
3.根据权利要求1所述的通过一种化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,步骤(1)中基底预处理方法为,首先用无水乙醇超声处理5-20分钟,然后在1molL-1HCl中超声处理3-20分钟。
4.根据权利要求1所述的一种化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,步骤(2)中所述的过硫酸盐氧化剂可以是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或两种或三种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,步骤(2)中所述的过硫酸盐氧化剂的浓度为0.05-0.5molL-1,优选0.1-0.3molL-1。
6.根据权利要求1所述的一种化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,步骤(2)中所述的碱溶液可以为NaOH,KOH等碱性氢氧化物。其浓度为1-7molL-1,优选3-7molL-1。
7.根据权利要求1所述的种化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料,步骤(2)中所述的反应温度为20-110℃,时间为0.25-3h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011352598.2A CN114561663B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011352598.2A CN114561663B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114561663A true CN114561663A (zh) | 2022-05-31 |
CN114561663B CN114561663B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=81712676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011352598.2A Active CN114561663B (zh) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114561663B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115094457A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-09-23 | 湖北大学 | 一种原位生长型复合过渡金属氧化物析氧催化电极材料及其制备方法和应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110639534A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-03 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种析氧电催化材料及其制备方法和应用 |
CN110711583A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-21 | 山东大学 | 一种具有三维结构的高效电催化剂材料及其制备方法与应用 |
CN110791772A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-14 | 北京化工大学 | 一种通过电化学诱导制备高活性析氧电极材料的方法 |
CN110863211A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-06 | 南通大学 | 一种碱性条件水热氧化处理的电极及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-27 CN CN202011352598.2A patent/CN114561663B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110639534A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-03 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种析氧电催化材料及其制备方法和应用 |
CN110711583A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-21 | 山东大学 | 一种具有三维结构的高效电催化剂材料及其制备方法与应用 |
CN110863211A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-03-06 | 南通大学 | 一种碱性条件水热氧化处理的电极及其制备方法 |
CN110791772A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-14 | 北京化工大学 | 一种通过电化学诱导制备高活性析氧电极材料的方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115094457A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-09-23 | 湖北大学 | 一种原位生长型复合过渡金属氧化物析氧催化电极材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114561663B (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
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 | |
CN107376958B (zh) | NiFeP双功能过渡金属磷化物催化剂及其制备和用途 | |
TWI717070B (zh) | 一種製備大面積雙功能觸媒電極的方法 | |
CN111686736B (zh) | 一种含高活性高价态铁的NiFe-LDH/NF三维自支撑电解水析氧催化剂的制备方法 | |
CN110331414A (zh) | 一种mof复合的铜基纳米棒阵列@泡沫铜基复合电极材料及其制备方法和用途 | |
CN108671944B (zh) | 一种镍钼氧化物@镍钼硫化物@泡沫镍复合纳米材料及其制备方法与应用 | |
CN113652707B (zh) | 一种碲化镍析氢催化剂及其制备方法与应用 | |
CN112156798B (zh) | 一种NiCoP/NiCo-LDH@NF复合材料、制备方法及应用 | |
CN110791772A (zh) | 一种通过电化学诱导制备高活性析氧电极材料的方法 | |
CN110052277A (zh) | 一种过渡金属族金属硫化物析氧催化剂的制备方法 | |
CN113774399B (zh) | 通过电催化由废旧pet塑料联产氢气、甲酸和对苯二甲酸的方法 | |
CN113174600A (zh) | 一种多孔镍网电解水催化材料及其制备方法 | |
CN110952111A (zh) | 一种两步氧化合成的电解水阳极及其制备方法 | |
CN110592616A (zh) | 一种电镀法制备铂/二氧化钛纳米管复合电极的方法 | |
CN108441885A (zh) | 一种复合材料及其在尿素氧化协助酸-碱电解池电解水制氢装置中的应用 | |
CN113136597A (zh) | 一种铜锡复合材料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 | |
CN114561663B (zh) | 一种通过化学氧化法制备纳米薄片结构NiFeCr复合氢氧化物析氧材料 | |
CN118086963A (zh) | 含氧硫阴离子修饰的Fe-Ni(OH)2电催化材料、其制备方法及应用 | |
Ma et al. | Lattice-dislocated bismuth nanowires formed by in-situ chemical etching on copper foam for enhanced electrocatalytic CO2 reduction | |
CN113249747A (zh) | 一种金属硫化物实现高效电解水制氢化学镀法制备方法 | |
CN110787820A (zh) | 杂原子氮表面修饰MoS2纳米材料的制备及应用 | |
CN113249743B (zh) | 一种电催化甘油氧化的催化剂及其制备方法 | |
CN115295813A (zh) | 一种水滑石基自支撑电极材料的制备方法及其应用 | |
CN114807967A (zh) | 一种Ir修饰的Ni/NiO多孔纳米棒阵列全解水催化剂的制备方法 |
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 |