CN114737213A - 一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114737213A
CN114737213A CN202210324518.5A CN202210324518A CN114737213A CN 114737213 A CN114737213 A CN 114737213A CN 202210324518 A CN202210324518 A CN 202210324518A CN 114737213 A CN114737213 A CN 114737213A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fes
electrode
electrocatalyst
water
shewanella
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.)
Pending
Application number
CN202210324518.5A
Other languages
English (en)
Inventor
沈芊岑
糜建立
雍阳春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN202210324518.5A priority Critical patent/CN114737213A/zh
Publication of CN114737213A publication Critical patent/CN114737213A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • C25B11/031—Porous electrodes
    • 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
    • C25B11/055—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material
    • C25B11/057—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material consisting of a single element or compound
    • C25B11/061—Metal or alloy
    • 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
    • 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)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用。本发明利用自然界中大量存在的生物资源野生希瓦氏菌本身的生物还原性，成功合成了一种有效的析氧反应电催化剂，实现对电催化剂的绿色高效合成。所合成的电催化剂中，FeS颗粒均匀分布在泡沫镍基底上，生成更多反应活性位点，对水分解的析氧半反应产生有效的催化活性，制备的FeS@SW/NF电极具有优秀的催化活性和稳定性。相比于化学合成方法，大大降低了有害化学品的使用量，整个合成过程由细菌主导，在常温常压下进行，反应温和可控且绿色环保。

Description

一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
电解水产氢气的反应过程中，阳极一侧发生氧化反应产生氧气，阴极一侧发生还原反应产生氢气。然而，阴极的析氢反应是一个双电子转移过程，阳极的析氧反应则是一个四电子转移过程，整个析氧反应的机理更加复杂，反应化学反应动力学缓慢，反应难度较高，在很大程度上限制了电解水产氢的效率，因此开发有效的析氧反应催化剂以降低析氧反应电位，催化反应发生是国内外主要的研究方向之一。
常见的贵金属（Ir/Ru等）催化剂具有较高的析氧催化活性，但因其价格高昂，储量小等问题，限制了该类催化剂的未来发展。因此需求开发一些高催化活性、稳定且环保、价格低廉的催化剂来催化析氧反应。过渡金属硫化物不仅储量丰富、低成本和低毒性，且便于调控形貌与组成，电化学活性优异，用作析氧催化剂在过往的研究中展现出优秀的催化活性。但普通化学合成方法使用较多化学试剂且需要在严格的合成条件下，对复杂前驱体进行细致的处理。在合成方法上依然存在较大限制。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种FeS@SW/NF电催化剂的合成方法，本发明在泡沫镍上负载FeS。利用希瓦氏菌的生物还原性在泡沫镍基底上合成FeS@SW/NF电催化剂。生物合成的FeS@SW/NF电催化剂对水分解反应的析氧半反应展现出优秀的催化活性和稳定性。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种FeS@SW/NF电催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将希瓦氏菌接种到LB培养基中培养得到OD600值为0.5～4的成熟菌液；离心后去除上清液，取沉淀菌泥，备用；
（2）厌氧瓶中加入合成培养基和步骤（1）中的沉淀菌泥，加入水溶性三价铁盐溶液，去除溶液中溶解氧气后加入水溶性硫源盐溶液得到混合溶液，将步骤（2）得到的泡沫镍电极固定在厌氧瓶内，使电极部分沉浸在合成培养基中；密封厌氧瓶后将厌氧瓶置于摇床中震荡培养获得希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系；
（3）取出希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系中的电极，使用无氧超纯水洗涤电极表面，将洗净的电极低温冷冻后真空冷冻干燥得到FeS@SW/NF电催化剂。
进一步地，步骤（1）所述成熟菌液的OD600值为0.5～4。
进一步地，步骤（2）中所述泡沫镍电极的清洗方法为在无水乙醇和丙酮混合液中浸泡，再用稀盐酸溶液去除泡沫镍表面的氧化层，无菌超纯水洗涤后高纯氮气吹拂表面至干燥。
进一步的，步骤（3）所述混合溶液中沉淀菌泥的加入量为希瓦氏菌的终浓度OD600值0.05～2。
进一步的，步骤（3）所述混合溶液中水溶性三价铁盐溶液的终浓度为0.01 mM~50mM，水溶性硫源盐溶液的终浓度为0.01 mM~50 mM；
进一步的，步骤（3）中所述水溶性三价铁盐为三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或柠檬酸铁中的一种，水溶性硫源盐为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、低硫酸钠或硫酸钠中的一种。
进一步的，步骤（3）中所述震荡培养的条件为：28～37℃温度下，转速180～300rpm，培养12～180 h。
进一步的，步骤（4）中所述低温冷冻的温度为-20℃~-80℃，所述冷冻干燥的温度为-40℃~-90℃。
本发明还提供了一种FeS@SW/NF电催化剂，所述的电催化剂在泡沫镍上负载FeS，FeS以纳米颗粒状均匀分布在泡沫镍基底上，纳米颗粒点呈三维花状纳米结构。
本发明还提供了所述FeS@SW/NF电催化剂在析氧反应中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用希瓦氏菌的生物还原性，在培养基中加入希瓦氏菌并加入铁源和硫源，实现在泡沫镍基底上生物合成催化剂FeS，得到复合催化剂FeS@SW/NF。本发明利用自然界中大量存在的生物资源野生希瓦氏菌本身的生物还原性，成功合成了一种有效的析氧反应电催化剂，实现对电催化剂的绿色高效合成。所合成的电催化剂中，FeS颗粒均匀分布在泡沫镍基底上，生成更多反应活性位点，对水分解的析氧半反应产生有效的催化活性，制备的FeS@SW/NF电极具有优秀的催化活性和稳定性，只需要284 mV的过电位即可达到50 mA/cm2的电流密度。相比于化学合成方法，大大降低了有害化学品的使用量，整个合成过程由细菌主导，在常温常压下进行，反应温和可控且绿色环保。
附图说明
图1制备FeS@SW-S10/NF电极的扫描电镜图；图中，（a）是FeS@SW-S10/NF的低倍放大SEM图；（b）是FeS@SW-S10/NF 的高倍放大SEM图；
图2希瓦氏菌杂合细胞的XRD图；
图3是制备的FeS@SW-S10/NF电极的Fe 2p和S 2p的高分辨窄谱图；图中，（a）是Fe2p图谱、（b）是S 2p图谱；
图4是 FeS@SW-S10/NF电极的LSV曲线图；
图5 是FeS@SW-S10/NF电极的I-t曲线图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，实施例是用于说明本发明，而不是用于限制本发明的范围。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。下例实施实例所述的基本试剂与材料均可通过商业途径购买。未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。
实施例1
（1）将希瓦氏菌（奥奈达希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1，购自ATCC美国模式菌种保藏中心，菌种编号ATCC700550）接种到LB培养基中进行培养，希瓦氏菌接种到LB培养基中的接种量与LB培养基的体积比为0.75：100；置于温度30℃的摇床中以震荡转数180rpm培养12 h获得成熟菌液，成熟菌液浓度OD600值为0.5～4，菌表面基本光滑无明显颗粒。
（2）将LB液体培养基（胰蛋白胨10 g/L、酵母提取物5 g/L、氯化钠5 g/L）和M9培养基（Na2HPO4·12H2O 17.8 g/L、KH2PO4 3 g/L、NaCl 0.5 g/L、NH4Cl 10.5 g/L）按照体积比为5:95充分混合，得到混合液，加入乳酸钠溶液使终浓度为18 mM，加入CaCl2溶液使终浓度为0.1 mM，加入MgSO4溶液使终浓度为1 mM得到合成培养基。
（3）将购买的纯泡沫镍基底（21 cm*30 cm*0.15 cm）剪成2 cm*1 cm的长方形，用10 cm钛丝固定一端，用无水乙醇和丙酮1：1混合浸泡30 min去除电极表面的油污；再用3 M的盐酸溶液浸泡15 min以去除泡沫镍表面的氧化层，再用无菌超纯水洗涤3 次最后用氮气吹拂使其干燥得到泡沫镍电极，备用。
（4）取用150 mL容积的厌氧瓶，加入100 mL步骤（2）制备的合成培养基；将步骤（1）获得的成熟菌液5000 rpm离心5 min，去除上清液，取沉淀菌泥加入到合成培养基中，使得希瓦氏菌终浓度控制在OD600=1；加入三氯化铁溶液（1 M）使其终浓度为0.1 mM；通入99.9%高纯氮气45 min去除溶液中的溶解氧；加入硫代硫酸钠溶液（1 M）至终浓度为1 mM；加入步骤（3）中清洗干净的泡沫镍电极，使钛丝另一端悬挂在瓶口，电极部分沉浸在合成培养基中；加橡胶塞密封厌氧瓶后停止氮气通入；将厌氧瓶置于30℃摇床中以震荡转数180 rpm培养120 h，获得希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系；培养期间体系颜色逐渐变黑，泡沫镍电极由原本的银白色变成棕褐色。
（5）于厌氧工作站中打开厌氧瓶，取出培养后的泡沫镍电极，使用无氧超纯水洗涤电极表面，直至洗涤水再无黑色附着物；将洗净的电极放入密封超低温冰箱冷冻15 min，真空冷冻干燥24 h，得到FeS@SW-S10/NF电极（电催化剂）。将厌氧瓶中的溶液以8000 rpm，离心8 min，沉淀经无菌超纯水洗涤3 次，-80℃冷冻处理后放入冷冻干燥机中-60℃冷冻干燥，得到表面包覆有硫化亚铁的希瓦氏菌杂合细胞。
图1是本实例所制备FeS@SW-S10/NF电极的扫描电镜图；图中，（a）是FeS@SW-S10/NF的低倍放大SEM图；（b）是FeS@SW-S10/NF 的高倍放大SEM图；如图1可见，在FeS@SW-S10/NF电极表面的泡沫镍基底上均匀地点状分布有FeS纳米颗粒，所分布的FeS纳米颗粒点呈三维花状结构。
由于FeS纳米颗粒附着在泡沫镍基底上，构建的整个电极材料的XRD测试中受到基底Ni信号影响，故采用表面包覆有硫化亚铁的希瓦氏菌杂合细胞进行XRD表征。图2是所制备的希瓦氏菌杂合细胞的XRD图；如图2所示，与标准卡片相比，可以发现四方黄铁矿硫化亚铁在18.9°、29.7°、39.1°和48.7°处的特征峰分别对应于FeS在( 001 )、( 101 )、( 111 )和( 200 )晶面上的衍射峰。可见，实施例所合成的纳米材料确为 FeS，所合成纳米硫化亚铁所属晶型为四方硫铁矿。
图3是制备的FeS@SW-S10/NF电极的Fe 2p和S 2p的高分辨窄谱图；图中，（a）是Fe2p图谱、（b）是S 2p图谱。如图3所示，制备的FeS@SW-S10/NF电极的Fe 2p在706.50 eV和712.22 eV的峰分别对应于FeS2的Fe 2p3/2和FeS的Fe 2p3/2；S 2p在160.90 eV、162.01 eV、163.67 eV和168.21 eV的峰分别对应于FeS的S 2p3/2，FeS2的S 2p3/2，S0的S 2p3/2的和FeSO4的S 2p3/2。可见，FeS@SW-S10/NF电极所负载的纳米材料主要是FeS和少量的FeS2。
图4是制备的FeS@SW-S10/NF电极的LSV曲线图；如图4所示，50 mA/cm2的电流密度下过电位为284 mV。作为对比，采用基本相同的方法制备FeS-S10/NF电极，区别在于步骤（4）中不加入希瓦氏菌。经测试，FeS-S10/NF电极在50 mA/cm2的电流密度下过电位为380 mV。可见，本申请中制备的FeS@SW-S10/NF电极具有良好的性能。
图5是制备的FeS@SW-S10/NF电极的I-t曲线图；图中，右上角是此电极在析氧反应后的SEM图。由图5可见，在24 h的持续测试下，电极展现出良好的稳定性，24 h后电流密度维持在75%左右。
实施例2
采用与实施例1基本相同的方法制备FeS@SW-SW0.1/NF电极，区别在于本实施例步骤（4）中希瓦氏菌的终浓度控制在OD600为0.1。经测试，50 mA/cm2的电流密度下过电位为332 mV。
实施例3
采用与实施例1基本相同的方法制备FeS@SW-Fe0.01/NF电极，区别在于本实施例步骤（4）中加入三氯化铁的终浓度为0.01 mM；经测试，50 mA/cm2的电流密度下过电位为298mV。
实施例4
采用与实施例1基本相同的方法制备FeS@SW-S1/NF电极，区别在于本实施例步骤（4）中加入硫代硫酸钠溶液的终浓度为1 mM。经测试，50 mA/cm2的电流密度下过电位为308mV。
实施例5
采用与实施例1基本相同的方法制备FeS@SW-7.5D/NF电极，区别在于本实施例步骤（4）中培养时间改变为180 h（7.5 天）。经测试，50 mA/cm2的电流密度下过电位为315mV。
实施例6
在150 mL容积的厌氧瓶中加入100mL实施例1制备的合成培养基；再加入沉淀菌泥，使得希瓦氏菌终浓度控制在OD600=0.05；加入硝酸铁溶液使水溶性三价铁盐溶液的终浓度为15 mM；通入99.9%高纯氮气45 min去除溶液中的溶解氧；加入亚硫酸钠溶液至水溶性硫源盐的终浓度为0.01 mM；将清洗干净的泡沫镍电极放入厌氧瓶中，使钛丝另一端悬挂在瓶口，电极部分沉浸在合成培养基中；加橡胶塞密封厌氧瓶后停止氮气通入；将厌氧瓶置于28℃摇床中以震荡转数300 rpm培养12 h，获得希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系；培养期间体系颜色逐渐变黑，泡沫镍电极由原本的银白色变成棕褐色。于厌氧工作站中打开厌氧瓶，取出培养后的泡沫镍电极，使用无氧超纯水洗涤电极表面，直至洗涤水再无黑色附着物；将洗净的电极放入密封超低温冰箱-80℃冷冻20 min，-90℃真空冷冻干燥14 h，得到FeS@SW-SW0.05Fe15S0.01/NF电极。经测试，50 mA/cm2电流密度下过电位为350 mV。
实施例7
在150 mL容积的厌氧瓶中加入100mL实施例1制备的合成培养基；再加入沉淀菌泥，使得希瓦氏菌终浓度控制在OD600=2；加入硫酸铁溶液使水溶性三价铁盐溶液的终浓度为50 mM；通入99.9%高纯氮气45 min去除溶液中的溶解氧；加入低硫酸钠溶液至水溶性硫源盐的终浓度为20 mM；将清洗干净的泡沫镍电极放入厌氧瓶中，使钛丝另一端悬挂在瓶口，电极部分沉浸在合成培养基中；加橡胶塞密封厌氧瓶后停止氮气通入；将厌氧瓶置于37℃摇床中以震荡转数250 rpm培养100 h，获得希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系；培养期间体系颜色逐渐变黑，泡沫镍电极由原本的银白色变成棕褐色。于厌氧工作站中打开厌氧瓶，取出培养后的泡沫镍电极，使用无氧超纯水洗涤电极表面，直至洗涤水再无黑色附着物；将洗净的电极放入密封超低温冰箱-72℃冷冻30 min，-45℃真空冷冻干燥24 h，得到FeS@SW-SW2Fe50S20/NF电极。经测试，50 mA/cm2电流密度下过电位为292 mV。
实施例8
在150 mL容积的厌氧瓶中加入100 mL实施例1制备的合成培养基；再加入沉淀菌泥，使得希瓦氏菌终浓度控制在OD600=1；加入柠檬酸铁溶液使水溶性三价铁盐溶液的终浓度为10 mM；通入99.9%高纯氮气30 min去除溶液中的溶解氧；加入硫酸钠溶液至水溶性硫源盐的终浓度为50 mM；将清洗干净的泡沫镍电极放入厌氧瓶中，使钛丝另一端悬挂在瓶口，电极部分沉浸在合成培养基中；加橡胶塞密封厌氧瓶后停止氮气通入；将厌氧瓶置于25℃摇床中以震荡转数180 rpm培养24 h，获得希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系；培养期间体系颜色逐渐变黑，泡沫镍电极由原本的银白色变成棕褐色。于厌氧工作站中打开厌氧瓶，取出培养后的泡沫镍电极，使用无氧超纯水洗涤电极表面，直至洗涤水再无黑色附着物；将洗净的电极放入密封超低温冰箱-20℃冷冻60 min，-90℃真空冷冻干燥10 h，得到FeS@SW-Fe10S50/NF电极。经测试，50 mA/cm2的电流密度下过电位为323 mV。
说明，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明做各种变化和修改，所附权利要求书视为概括了所实施的方案及其所有的等同方案，因此，本发明不限于这里的实施例，对于本发明作出的任何修改和变化都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种FeS@SW/NF电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将希瓦氏菌接种到LB培养基中培养得到成熟菌液；离心后去除上清液，取沉淀菌泥，备用；
（2）泡沫镍基底剪裁成合适的大小并固定，清洗干净表面油污，吹拂干燥得到泡沫镍电极；
（3）厌氧瓶中加入合成培养基和步骤（1）中的沉淀菌泥，加入水溶性三价铁盐溶液，去除溶液中溶解氧气后加入水溶性硫源盐溶液得到混合溶液，将步骤（2）得到的泡沫镍电极固定在厌氧瓶内，使电极部分沉浸在合成培养基中；密封厌氧瓶后将厌氧瓶置于摇床中震荡培养获得希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系；
（4）取出希瓦氏菌-纳米材料-电极杂合体系中的电极，使用无氧超纯水洗涤电极表面，将洗净的电极低温冷冻后真空冷冻干燥得到FeS@SW/NF电催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述成熟菌液的OD600值为0.5～4。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述泡沫镍电极的清洗方法为在无水乙醇和丙酮混合液中浸泡，再用稀盐酸溶液去除泡沫镍表面的氧化层，无菌超纯水洗涤后高纯氮气吹拂表面至干燥。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述混合溶液中沉淀菌泥的加入量为希瓦氏菌的终浓度OD600值0.05～2。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述混合溶液中水溶性三价铁盐溶液的终浓度为0.01 mM~50 mM，水溶性硫源盐溶液的终浓度为0.01 mM~50 mM。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述水溶性三价铁盐为三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或柠檬酸铁中的一种，水溶性硫源盐为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、低硫酸钠或硫酸钠中的一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述震荡培养的条件为：28～37℃温度下，转速180～300 rpm，培养12～180 h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述低温冷冻的温度为-20℃~-80℃，所述冷冻干燥的温度为-40℃~-90℃。
9.一种FeS@SW/NF电催化剂，其特征在于，所述的电催化剂在泡沫镍上负载有FeS，FeS纳米颗粒以点状均匀分布在泡沫镍基底上，纳米颗粒点呈三维花状纳米结构。
10.根据权利要求9所述的FeS@SW/NF电催化剂在析氧反应中的应用。
CN202210324518.5A 2022-03-30 2022-03-30 一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用 Pending CN114737213A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210324518.5A CN114737213A (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210324518.5A CN114737213A (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114737213A true CN114737213A (zh) 2022-07-12

Family

ID=82279008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210324518.5A Pending CN114737213A (zh) 2022-03-30 2022-03-30 一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114737213A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115637239A (zh) * 2022-09-28 2023-01-24 中南大学 硫化亚铁奥奈达希瓦氏菌杂化体系及其制备与固碳方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109518207A (zh) * 2018-12-20 2019-03-26 华中科技大学 一种高效氧析出反应电催化剂及其制备方法
CN109847763A (zh) * 2018-12-29 2019-06-07 曲阜师范大学 FeS-NiS纳米片阵列析氧催化剂及其制备方法和应用
CN111318287A (zh) * 2020-02-28 2020-06-23 江苏大学 一种FeS@rGO复合材料的生物合成方法
CN112962115A (zh) * 2021-02-09 2021-06-15 上海交通大学 一种泡沫镍负载的硫化物电催化剂及其制备方法与应用
CN113019398A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 山东大学 一种高活性自支撑oer电催化剂材料及其制备方法与应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109518207A (zh) * 2018-12-20 2019-03-26 华中科技大学 一种高效氧析出反应电催化剂及其制备方法
CN109847763A (zh) * 2018-12-29 2019-06-07 曲阜师范大学 FeS-NiS纳米片阵列析氧催化剂及其制备方法和应用
CN111318287A (zh) * 2020-02-28 2020-06-23 江苏大学 一种FeS@rGO复合材料的生物合成方法
CN112962115A (zh) * 2021-02-09 2021-06-15 上海交通大学 一种泡沫镍负载的硫化物电催化剂及其制备方法与应用
CN113019398A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 山东大学 一种高活性自支撑oer电催化剂材料及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张洪玲 等: "硫化亚铁的生物合成及还原脱氯性能探究", 《南京理工大学学报》, vol. 43, no. 1, pages 115 - 119 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115637239A (zh) * 2022-09-28 2023-01-24 中南大学 硫化亚铁奥奈达希瓦氏菌杂化体系及其制备与固碳方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107159293A (zh) 一种NiFe3N/NF电化学催化剂及其制备方法与应用
CN109755442A (zh) 一种网络状碳负载铁基化合物材料的制备方法及其在锂硫电池上的应用
CN111686758B (zh) RuFeCoNiCu高熵合金纳米粒子催化剂及其制备方法和应用
CN109160595A (zh) 一种复合阴极及其制备方法和在生物电芬顿法中的应用
CN110942924A (zh) 一种基于酵母细胞的负载Ni-Co-S多孔碳材料及其制备方法和应用
CN115125563B (zh) 非均相硒化镍载体修饰的铂催化剂、其制备方法及应用
CN113000069A (zh) 一种仿生漆酶功能化亚胺类共价有机骨架纳米酶的制备方法及其应用
CN113101955A (zh) 一种磷化铁纳米材料的制备方法及其作为电催化剂的应用
CN115233253A (zh) 一种电催化硝酸根还原产氨催化剂及其制备方法和应用
CN114892206B (zh) 一种多元金属氮化物异质结纳米棒阵列复合电催化剂及其制备方法和应用
CN114737213A (zh) 一种FeS@SW/NF电催化剂及其制备方法与应用
CN115896848A (zh) 一种氮/硫共掺杂多孔碳负载锌单原子/金属铜串联催化剂及其制备方法和应用
CN108950597B (zh) 一种复合结构纳米颗粒材料及其制备方法和应用
Peng et al. Recent advances in nickel‐based catalysts in eCO2RR for carbon neutrality
CN112264068A (zh) 氮、磷共掺杂的碳基CoFe合金纳米材料及其制备方法和应用
CN109734134B (zh) 一种类珊瑚结构四氧化三铁纳米材料的制备及应用
CN112090432A (zh) 一种铁掺杂硫化碲镍电催化剂及其制备方法
CN115786926A (zh) 一种石墨烯量子点合成非对称配位单原子催化剂的制备方法及应用
CN111342055B (zh) 一种生物活性石墨烯复合水凝胶电极及其制备方法和应用
CN110272115B (zh) Cu-Ce-Y球形空腔复合材料及其制备方法和应用
CN108911048B (zh) 一种多尺度凸点电极的制备方法
CN113083313A (zh) 一种电催化剂材料及其制备方法
Wang et al. Three-dimensional pine-tree-like bimetallic sulfide with maximally exposed active sites by secondary structural restructuring for efficient electrocatalytic OER
CN117512656B (zh) 一种一体式金属-磷共掺杂Co9S8催化剂及其制备方法和应用
CN115960971A (zh) 双金属铁镍硫化物纳米复合材料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