[發(fā)明專利]普魯士藍(lán)類似物衍生的金屬硫化物/氮摻雜碳電催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110764437.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113388847B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹天榮;王軍;祁洪運(yùn);丁瑤;王磊;林健健
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B11/091;C25B11/054;C25B11/069
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

1.一種普魯士藍(lán)類似物衍生的金屬硫化物/氮摻雜碳電催化劑，其特征在于所述催化劑是以鈷鐵普魯士藍(lán)類似物為模板，通過氨水刻蝕和氣相硫化后得到CoS₂-FeS₂/氮摻雜碳催化劑；其中鈷鐵普魯士藍(lán)類似物記為CoFe-PBA，CoS₂-FeS₂/氮摻雜碳催化劑記為CoS₂-FeS₂/NC；

所述基于普魯士藍(lán)類似物衍生的金屬硫化物/氮摻雜碳電催化劑的制備方法，其特征在于包括以下具體步驟：

(a) CoFe-PBA的制備

稱取860 mg Co(NO₃)₂·6H₂O和1.32 g檸檬酸鈉溶解于100 mL去離子水中，記為溶液A；稱取658 mg鐵氰化鉀溶于另一份100 mL去離子水中，記為溶液B；在攪拌的條件下，將B溶液加入到A溶液中，攪拌三分鐘，靜置10 h后離心收集樣品，去離子水和無水乙醇各洗滌三次，50 ℃干燥12 h；

(b) CoS₂- FeS₂/NC的制備

將20 mg Co-Fe PBA分散于 50 mL乙醇中，將其加入到50 mL濃度為25%的氨水溶液中，攪拌反應(yīng)10 min，離心收集樣品，去離子水洗滌至溶液接近中性為止，60 ℃干燥24 h，得到鈷鐵納米框架，記為CoFe-NFs；稱取20 mg上述CoFe-NFs于磁舟中置于管式爐的下端，稱取200~400 mg硫粉于磁舟中置于管式爐的上端，以2 ℃/min的速率升溫至200~500 ℃，氮?dú)夥諊辛蚧?~5 h，制得所述催化劑CoS₂-FeS₂/NC；

所述金屬硫化物/氮摻雜碳電催化劑呈中空納米立方籠狀結(jié)構(gòu)，各元素均勻分布在立方體的邊緣，催化劑的納米立方籠單元平均粒徑為100~200 nm；金屬硫化物CoS₂-FeS₂納米顆粒的平均粒徑為5-30 nm，均勻地鑲嵌在氮摻雜碳納米片上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種普魯士藍(lán)類似物衍生的金屬硫化物/氮摻雜碳電催化劑，其特征在于所述催化劑用于電解水陰極析氫反應(yīng)和陽極析氧反應(yīng)。