[發明專利]碳化鉬/泡沫鎳復合材料及其制備方法和在電催化析氧中的應用

在審

• 申請號: 202010421554.4
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111558387A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 雷蕾;黃丹蓮;許飄;賴萃;程敏;陳莎;鄧銳;陳亞詩
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J35/00;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/34;C25B1/04;C25B11/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 何文紅

1.一種碳化鉬/泡沫鎳復合材料，其特征在于，所述碳化鉬/泡沫鎳復合材料包括碳化鉬和泡沫鎳；所述碳化鉬負載在泡沫鎳上。

2.根據權利要求1所述的碳化鉬/泡沫鎳復合材料，其特征在于，所述碳化鉬/泡沫鎳復合材料中碳化鉬與泡沫鎳的質量比為0.5％～2.0％。

3.根據權利要求1或2所述的碳化鉬/泡沫鎳復合材料，其特征在于，所述碳化鉬為塊狀；所述碳化鉬的平均粒徑為0.5μm～3.0μm。

4.一種如權利要求1～3中任一項所述的碳化鉬/泡沫鎳復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將泡沫鎳與鉬鹽/檸檬酸鹽的水溶液混合，超聲分散，得到碳化鉬前驅體溶液；

(2)將步驟(1)中得到的碳化鉬前驅體溶液進行熱浸漬，得到表面覆蓋碳化鉬前驅體的泡沫鎳材料；

(3)將步驟(2)中得到的表面覆蓋碳化鉬前驅體的泡沫鎳材料進行煅燒，得到碳化鉬/泡沫鎳復合材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述鉬鹽/檸檬酸鹽的水溶液中鉬鹽和檸檬酸鹽的摩爾比為1～6∶1；所述鉬鹽/檸檬酸鹽的水溶液中鉬鹽的質量為泡沫鎳質量的10％～80％；所述鉬鹽/檸檬酸鹽的水溶液中的鉬鹽為鉬酸鈉或鉬酸銨；所述鉬鹽/檸檬酸鹽的水溶液中的檸檬酸鹽為檸檬酸二鈉或檸檬酸三鈉。

6.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述泡沫鎳在使用之前還包括以下處理：將泡沫鎳置于丙酮中超聲0.5h～1h，然后置于鹽酸溶液中超聲0.5h～1h；所述鹽酸溶液的濃度為0.5M～3.0M；所述超聲分散的時間為0.5h～2h；

步驟(2)中，所述熱浸漬的溫度為40℃～80℃；所述熱浸漬的時間為5h～10h；

步驟(3)中，所述煅燒在惰性氣氛下進行；所述惰性氣氛為N₂或Ar；所述煅燒的溫度為500℃～800℃；所述煅燒的時間為0.5h～2h。

7.一種如權利要求1～3中任一項所述的碳化鉬/泡沫鎳復合材料或權利要求4～6中任一項所述的制備方法制得的碳化鉬/泡沫鎳復合材料在電催化析氧中的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，包括以下步驟：以碳化鉬/泡沫鎳復合材料為工作電極，構建三電極體系，于電解質溶液中進行電催化反應，析出氧氣。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述電解質溶液為中性溶液或堿性溶液；所述電解質溶液的濃度為0.5M～1.0M。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述中性溶液為K₂SO₄溶液或Na₂SO₄溶液；所述堿性溶液為KOH溶液或NaOH溶液。