[發(fā)明專利]一種CuCoMn多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010637053.X
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111841602B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫舒慧;杜明亮;朱罕;陸雙龍;祝振鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/06;B01J37/34;B01J37/08;C25B1/04;C25B11/091
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種制備CuCoMn多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將銅鹽、鈷鹽、錳鹽和納米纖維前驅(qū)體分散于有機溶劑中，配置得到紡絲液；然后通過靜電紡絲，制得納米纖維膜；

(2)將步驟(1)所得納米纖維膜進行煅燒預(yù)氧化，然后加入氮源進行煅燒碳化，即得多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料；

步驟(1)所述的紡絲液中銅鹽、鈷鹽和錳鹽的質(zhì)量比為1：(0.5-2)：(0.5-2)；

所述氮源為氨氣，氨氣的氣體流量為5標準毫升/分鐘；

所述多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料中的多級結(jié)構(gòu)包括一維碳納米纖維、原位生長的碳納米管和金屬納米顆粒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述的納米纖維前驅(qū)體為聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述的紡絲液中銅鹽、鈷鹽和錳鹽的總質(zhì)量濃度為1.5％～4.5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的氮源的質(zhì)量為煅燒時所取用的納米纖維膜中金屬的質(zhì)量的20～50倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的煅燒預(yù)氧化是按照2～20℃/min的升溫速率升溫到180～300℃，保溫煅燒2～4h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的煅燒碳化是指在800～1000℃下煅燒2～4h。

7.權(quán)利要求1-6任一項所述的制備方法制得的CuCoMn多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料。

8.權(quán)利要求7所述的CuCoMn多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料在電解水催化領(lǐng)域中的應(yīng)用。

9.一種催化電解水同時進行析氫和析氧反應(yīng)的方法，其特征在于，所述方法是利用權(quán)利要求7所述的多級結(jié)構(gòu)電解水催化材料作為催化劑。