[發明專利]石墨烯改性CoOOH/Fe2

有效

• 申請號: 202011309031.7
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112481652B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 種瑞峰;常志顯;王珍珍;王子華;榮佳悅;呂嘉琪;范明;張凌
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C25B11/054
• 分類號: C25B11/054;C25B11/087;C25B1/04;C25B1/55;C25B11/069;B82Y40/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 王紅培

1.一種石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于步驟如下：

（1）在基底上制備Fe₂O₃電極片；

（2）將Fe₂O₃電極片置于氧化石墨烯分散液中，利用水熱-還原法在Fe₂O₃表面生長還原氧化石墨烯，得到rGO/Fe₂O₃光電極，所述氧化石墨烯分散液的濃度為0.01-0.05 mg/mL，水熱反應的溫度為150-200 ℃，時間為2-8h ；

（3）利用浸漬-水解法在步驟（2）得到的rGO/Fe₂O₃光電極表面原位生長CoOOH納米片，得到CoOOH/rGO/Fe₂O₃復合光電極。

2.根據權利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中Fe₂O₃電極片的制備步驟如下：將清洗好的FTO基底置于FeCl₃和尿素混合液中，封閉后置于烘箱中于100 ℃反應4 h；冷卻用去離子水清洗，并于80 ℃干燥12 h；然后500℃煅燒3 h，再于馬弗爐中750 ℃退火15 min，得到Fe₂O₃電極片。

3.根據權利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中氧化石墨烯分散液的濃度為0.03 mg/mL，水熱反應的溫度為180 ℃，時間為4h。

4.根據權利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中水熱反應后冷卻至室溫，用去離子水沖洗，并于60 ℃真空干燥。

5.根據權利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中浸漬-水解法的具體步驟為：將rGO/Fe₂O₃光電極在Na₂CoEDTA水溶液中連續浸漬，每次浸漬1 min，采用壓縮空氣吹干后，置于NaOH溶液中水解反應得到CoOOH/rGO/Fe₂O₃復合光電極。

6.根據權利要求5所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于：所述Na₂CoEDTA水溶液的濃度為0.05-0.2 mol/L，連續浸漬次數為2-10次，NaOH水溶液濃度為0.5-2.0 mol/L，水解反應時間為2-8 h。

7.根據權利要求5所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料的制備方法，其特征在于：所述Na₂CoEDTA水溶液的濃度為0.1 mol/L，連續浸漬次數為5次，NaOH水溶液濃度為1.0mol/L，水解反應時間為4 h。

8.權利要求1-7任一項制備方法制備的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料，其特征在于：復合電極材料中rGO納米片貫穿于Fe₂O₃納米棒之間形成導電網絡，CoOOH納米片長度為30 nm，寬度6-10 nm，厚度為3 nm。

9.權利要求8所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃復合電極材料在光電催化水氧化領域的應用。