申请/专利权人：河南师范大学

申请日：2021-08-12

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113481532B

主分类号：C25B11/055

分类号：C25B11/055;C25B11/095;C25B1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.04.15#实质审查的生效;2021.10.08#公开

摘要：本发明公开了一种双功能电催化剂的制备方法及其应用，属于电催化材料技术领域。本发明的技术方案要点为：在高导电性一维载体壳层原位引入MOF前驱体，再与金属集流体进行稳定复合，然后通过电化学原位活化，最终制得OERHER双功能电催化剂。本发明制备的纳米双功能电催化剂具有多级组装结构且具有多维材料复合结构特征，有利于提升双功能电催化剂OERHER电催化活性和工作寿命，在催化水裂解上具有较好的应用前景。

主权项：1.一种双功能电催化剂的制备方法，其特征在于：以具有皮芯结构的一维导电材料作为载体，在载体壳层原位生成包含磁性纳米粒子的双金属MOF前驱体，再与金属集流体进行磁性复合，然后通过电化学活化制得纳米双金属氢氧化物纳米片，最终生成复合低维结构和高维结构的纳米多级组装双功能电催化剂，该双功能电催化剂由具有一维皮芯结构的导电载体、二维片状结构的双金属氢氧化物、三维金属集流体进行分级多维组装而成，能够有效调节电催化剂的电子结构，暴露更多的可用活性位点，增强各组分之间的协同效应，同时该双功能电催化剂用于电催化OERHER反应，能够实现快速电荷转移和有效物质传输，进而提高水裂解催化材料的电化学性能和工作寿命；其具体制备过程为：步骤S1：将氯化亚铜和蔗糖加入到去离子水中，搅拌混合均匀后转移至聚四氟乙烯反应釜中，于160℃反应36h，冷却至室温，用去离子水洗涤数次后真空干燥得到一维导电材料载体，该一维导电材料载体具有皮芯结构，即皮层材料为碳，内芯材料为铜；步骤S2：取步骤S1得到的一维导电材料载体加入到乙二醇中，再依次加入醋酸钠、聚乙二醇、六水合氯化铁和1H-苯并咪唑-5-羧酸，剧烈搅拌后转移至聚四氟乙烯反应釜中，于170℃反应6-10h，冷却至室温，用去离子水洗涤数次后真空干燥，得到一维导电材料载体壳层原位生成包含Fe3O4磁性纳米粒子的铁铜双金属MOF前驱体；步骤S3：将尺寸为2cm×4cm的金属集流体分别在去离子水、丙酮和乙醇中超声清洗，再置入去离子水中，然后加入步骤S2得到的一维导电材料载体壳层原位生成包含Fe3O4磁性纳米粒子的铁铜双金属MOF前驱体，常温下搅拌2h，过滤后真空干燥得到一维导电材料载体壳层原位生成包含Fe3O4磁性纳米粒子的铁铜双金属MOF前驱体与金属集流体的磁性复合材料；步骤S4：以步骤S3得到的一维导电材料载体壳层原位生成包含Fe3O4磁性纳米粒子的铁铜双金属MOF前驱体与金属集流体的磁性复合材料作为工作电极，以HgHgO电极作为参比电极，以铂丝作为对电极，1molLKOH溶液为电解液，进行电化学活化，活化恒电流为10mAcm2，活化时间为700s，即制得纳米铁铜双金属氢氧化物纳米片，最终制得复合低维结构和高维结构的纳米多级组装双功能电催化剂。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河南师范大学 一种双功能电催化剂的制备方法及其应用

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