一种铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114807963B

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202210398522.6

    申请日:2022-04-15

    Abstract: 本发明涉及能源材料合成技术领域,公开了一种铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极的制备方法:将钴盐、铜盐溶解后,加入结构导向剂,通过水热反应在镍泡沫基底上原位生长铜钴氢氧化物纳米片前驱体;将前驱体与硫脲密闭于反应容器,热解含硫蒸气刻蚀前驱体得到铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极。本发明还公开了上述制备方法制备的铜掺杂硫化钴多孔纳米片/镍泡沫电极及作为工作电极在电解水析氢反应中的应用。本发明提供的Cu‑CoSx(PNS)/NF电极表现出优异的碱性电解水析氢性能,在10mA cm‑2电流密度下的过电势仅需72mV,塔菲尔斜率为62.5mV dec‑1,优于目前报道的许多硫化钴基电催化析氢材料,且Cu‑CoSx(PNS)/NF电极能够保持良好的电解水析氢持久稳定性。

    一种金属固相扩散合成氮掺杂碳基单原子催化剂的方法及其产品和应用

    公开(公告)号:CN114774972A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210386025.4

    申请日:2022-04-13

    Abstract: 本发明公开了一种金属固相扩散合成的氮掺杂碳基单原子催化剂的方法:将固体2‑甲基咪唑、六水合硝酸锌粉末分别溶于无水甲醇中,将两种溶液混合进行液相反应得到ZIF‑8前驱体白色粉末;将步骤(1)得到的ZIF‑8前驱体白色粉末包裹至镍箔中并进行压片;将步骤(4)压片后的镍箔放置于氨气气氛中高温煅烧,冷却后除去镍箔,得到氮掺杂碳基单原子催化剂。本发明还提供了上述方法得到的氮掺杂碳基单原子催化剂及其在电催化CO2还原制备CO的应用。该方法具有简单高效,成本低,可控性高,重现性好,适合工业化生产等优点,应用于电催化CO2制CO,具备高活性、高选择性、优良的稳定性的优点。

    一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112458495B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202011364986.2

    申请日:2020-11-27

    Abstract: 本发明涉及能源化工和纳米材料技术领域,公开了一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用;所述电催化剂为具有金红石型结构的固溶体,化学式为M1‑xRuxO2,其中M为锰、钒或铬,x为钌原子数,0.2≤x≤0.5;其制备方法包括如下步骤:(1)将具有强氧化性的高价过渡金属盐溶液、氯化钌溶液加至过渡金属盐溶液中,经反应得到无定形的氧化物粉末;(2)将步骤(1)制备的氧化物粉末干燥后焙烧,得到所述钌基过渡金属氧化物固溶体。该催化剂应用于电解水析氧反应中具有较高的析氧反应活性和稳定性。

    一种二维超薄金属有机框架纳米片电催化剂、其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN112853396B

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202011610904.8

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明涉及能源材料合成技术领域,公开一种二维超薄金属有机框架纳米片电催化剂、其制备方法及应用,该催化剂的制备方法包括步骤:将氯化铵、氮源、均苯四甲酸酐、四水合钼酸铵和过渡金属盐混合研磨,经煅烧、洗涤、干燥得到具有金属有机框架结构的催化剂;再将其作为负极,进行电化学剥离,再液相超声分散,再离心、冷冻干燥,得到二维超薄金属有机框架纳米片电催化剂。本发明通过采用电化学剥离和液相超声辅助剥离相结合,使得金属有机框架纳米片催化剂暴露出更多的反应活性位点,表现出很高的催化活性和稳定性,明确的催化活性中心促进了电催化析氧反应。

    一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112458495A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011364986.2

    申请日:2020-11-27

    Abstract: 本发明涉及能源化工和纳米材料技术领域,公开了一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用;所述电催化剂为具有金红石型结构的固溶体,化学式为M1‑xRuxO2,其中M为锰、钒或铬,x为钌原子数,0.2≤x≤0.5;其制备方法包括如下步骤:(1)将具有强氧化性的高价过渡金属盐溶液、氯化钌溶液加至过渡金属盐溶液中,经反应得到无定形的氧化物粉末;(2)将步骤(1)制备的氧化物粉末干燥后焙烧,得到所述钌基过渡金属氧化物固溶体。该催化剂应用于电解水析氧反应中具有较高的析氧反应活性和稳定性。

    一种过渡金属掺杂镍基金属有机框架三维电极材料的制备方法及其产品和应用

    公开(公告)号:CN112430828A

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN202011011398.0

    申请日:2020-09-23

    Abstract: 本发明公开了一种过渡金属掺杂镍基金属有机框架三维电极材料的制备方法:(1)将石墨片通过电化学剥离法制备得到三维导电石墨基底;(2)将步骤(1)中所获得的材料放置在二价镍盐、掺杂过渡金属盐和对苯二甲酸混合溶液中,进行一步水热反应从而在三维导电石墨基底上原位生长负载过渡金属掺杂镍基金属有机框架纳米片阵列,得到过渡金属掺杂镍基金属有机框架三维电极材料。本发明还提供了上述制备方法得到的过渡金属掺杂镍基金属有机框架三维电极材料及其在碱性电解液中电解水析氧中的应用。该三维电极材料在碱性电解液中展现出优异的催化性能,且具有良好的稳定性,在工业应用上具有较高的实用价值和前景。

    一种过渡金属基有机-无机金属框架结构的二维限域催化剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115198306B

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202210592961.0

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明涉及限域催化技术领域,公开一种过渡金属基有机‑无机金属框架结构的二维限域催化剂及其制备方法和应用,其制备方法包括步骤:步骤1,在电解液中对石墨片进行电化学插层,得到层间微分离的石墨片;步骤2,将步骤1得到的石墨片置于含羧酸基团的有机配体盐溶液中进一步电化学插层,得到有机配体插层的石墨片;步骤3,将步骤2得到的石墨片置于过渡金属盐溶液中浸泡反应,取出石墨片洗涤、干燥得到所述二维限域催化剂,其中过渡金属基‑MOFs材料限域在石墨片的层与层之间在碱性条件下对电解水阳极析氧反应具有优异的电催化活性,且长期工作下仍具有较好稳定性。

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