[發(fā)明專利]一種含鈷和鎳的復(fù)合電催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211039239.0
• 申請(qǐng)日: 2022-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115261915B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬靚;陳雄;劉淑杰;張維錦;李筱霏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春大學(xué)
• 主分類號(hào): C25B11/089
• 分類號(hào): C25B11/089;C25B11/065;C25B1/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 馮小嬌

1.一種含鈷和鎳的復(fù)合電催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將碳纖維紙進(jìn)行親水性處理，得到預(yù)處理的碳纖維紙；

(2)將所述步驟(1)得到的預(yù)處理的碳纖維紙浸漬到含鈷源和硫源的水溶液中，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到二硫化鈷/碳纖維紙；所述含鈷源和硫源的水溶液中的硫源為Na₂S₂O₃·5H₂O和Na₂S·9H₂O中的一種或兩種，所述含鈷源和硫源的水溶液中鈷源和硫源的物質(zhì)的量之比為1:(2～4)；

(3)將所述步驟(2)得到的二硫化鈷/碳纖維紙浸漬到含鈷源、鎳源和硫源的水溶液中，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到NiCo₂S₄/CoS₂/CFP電催化劑；所述含鈷源、鎳源和硫源的水溶液中硫源為CH₄N₂S和CH₃CSNH₂中的一種或兩種，所述含鈷源、鎳源和硫源的水溶液中鎳源、鈷源和硫源的物質(zhì)的量之比為1：(1～3)：(3～5)；

所述步驟(2)中含鈷源和硫源的水溶液中的鈷源和所述步驟(3)中含鈷源、鎳源和硫源的水溶液中的鎳源的物質(zhì)的量之比為1:(0.15～5.5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中親水性處理為電化學(xué)處理、熱處理氧化、液相處理、等離子體處理、微波處理中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中含鈷源和硫源的水溶液中的鈷源和所述步驟(3)中含鈷源、鎳源和硫源的水溶液中的鈷源獨(dú)立地為CoCl₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O中的一種或兩種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中含鈷源和硫源的水溶液中鈷源的濃度為3.75×10^-2～4.60×10^-2mmol/mL。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中水熱反應(yīng)的溫度為160～200℃，所述水熱反應(yīng)的時(shí)間為16～20h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中浸漬的溫度為室溫，所述浸漬的時(shí)間為20～40min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中水熱反應(yīng)的溫度為170～190℃，所述水熱反應(yīng)的時(shí)間為8～12h。

8.權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的含鈷和鎳的復(fù)合電催化劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合電催化劑，其特征在于，包括碳纖維紙、原位生長(zhǎng)在碳纖維紙表面的二硫化鈷納米顆粒、原位生長(zhǎng)在碳纖維紙和二硫化鈷納米顆粒表面的四硫化二鈷合鎳微米球。

10.權(quán)利要求8所述含鈷和鎳的復(fù)合電催化劑在電解水中的應(yīng)用。