生物基碳材料负载无机物复合电催化剂及其制备方法与流程

文档序号:24241726发布日期:2021-03-12 13:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生物基碳材料负载无机物复合电催化剂,其特征在于:所述复合电催化剂为nicop-cqds/b-cnf电催化剂。

2.根据权利要求1所述生物基碳材料负载无机物复合电催化剂的制备方法,其特征在于:

(1)nico-cqds负载的细菌纤维素的制备

将ni盐和co盐溶解于cqds分散液后,同时加入到经过冻干的细菌纤维素膜中混合,使ni盐、co盐及cqds均匀吸附在细菌纤维素膜表面,随后在烘箱中干燥,得到nico-cqds负载的细菌纤维素;

(2)nicop-cqds/b-cnf电催化剂的制备

将步骤(1)得到的产物转移至管式炉,在管式炉风路的上风口放入磷盐,并通惰性气体,在高温下磷化,得到nicop-cqds/b-cnf电催化剂。

3.根据权利要求2所述的生物基碳材料负载无机物复合电催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的ni盐和co盐,其中ni盐为ni(no3)2、nicl2、ni(ch3coo)2中的一种;co盐为co(no3)2、cocl2、co(ch3coo)2中的一种;ni盐浓度为10~40mg/ml,co盐浓度为10~40mg/ml;cqds分散液的浓度为10~70mg/l。

4.根据权利要求2所述的生物基碳材料负载无机物复合电催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述干燥时间为8~24h,干燥时间为90℃。

5.根据权利要求2所述的生物基碳材料负载无机物复合电催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的磷盐为次亚磷酸盐,磷化温度为200~400℃,磷化时间为1~5小时;惰性气体是氮气。

6.根据权利要求2-5任一项所述方法制备的生物基碳材料负载无机物复合电催化剂在电解水制氢中的应用。


技术总结
本发明提供了生物基碳材料负载无机物复合电催化剂及其制备方法。通过加热法得到NiCo‑CQDs负载的细菌纤维素,再通过高温磷化的方式得到电催化剂(NiCoP‑CQDs/b‑CNF)。实验结果表明,NiCoP‑CQDs/b‑CNF复合材料在酸性条件下,析氢反应(HER)的起始电位仅为67mV,达到10mA/cm2的电流密度时过电位仅为189mV,其塔菲尔斜率低至86.2mV/dec。同时,该催化剂在酸性条件下展现了良好的耐久性和稳定性。本发明提供了一种电催化活性好、成本低廉且环境友好的NiCoP‑CQDs/b‑CNF电催化剂及其制备方法。

技术研发人员:祁璐;许涵侨;袁亨源;付潇;余兰兰;单学凌;陈智栋
受保护的技术使用者:常州大学
技术研发日:2020.11.27
技术公布日:2021.03.12
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