[發明專利]氧化錳薄膜包覆類水滑石納米片海水氧化電催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202211054430.2
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115418667A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 詹天榮;王澤錕;溫永紅;葉琳;王超;王曉雨;張晳;楊媛媛
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C25B11/091
• 分類號: C25B11/091;C25B1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氧化錳薄膜包覆鎳鐵類水滑石納米片海水氧化電催化劑，其特征在于所述催化劑是由超薄氧化錳膜沉積在鎳鐵類水滑石納米片上形成的復合結構；所述催化劑中超薄氧化錳膜是在最優沉積時間、電流密度和電解質濃度條件下，采用恒電壓沉積技術制備所得；所述催化劑原位生長在泡沫鎳上，記為MnO_x/NiFe-LDH/NF；

所述氧化錳薄膜包覆鎳鐵類水滑石納米片海水氧化電催化劑的制備方法，包括以下具體步驟：

(a)NiFe-LDH/NF的制備

將規格為3*2cm²的泡沫鎳分別用3mol L^-1鹽酸溶液、去離子水和乙醇超聲分別處理各20min，在50℃下干燥6h；分別稱取1mmol的Ni(NO₃)₂·6H₂O、0.5mmol的Fe(NO₃)₃·9H₂O和5mmol的尿素并將其溶于30mL的去離子水中；將混合溶液轉移至50mL的聚四氟乙烯反應釜中，并加入一片預處理好的泡沫鎳，使其在120℃下反應12h，室溫下冷卻后從反應釜中后取出泡沫鎳，分別用去離子水和無水乙醇清洗數次，然后在50℃自然干燥過夜，即制得NiFe-LDH/NF；

(b)MnO_x/NiFe-LDH/NF的制備

以(a)制備的NiFe-LDH/NF為工作電極，鉑絲為對電極，飽和Ag/AgCl為參比電極，以濃度為1～3mmol L^-1的MnSO₄溶液為電解質，在電壓為-0.9～-1V，沉積時間為300～1800s的條件下進行恒電壓沉積，使其表面生長MnO_x薄膜，然后在50℃自然干燥過夜，制備得到MnO_x/NiFe-LDH/NF電催化劑；

所述氧化錳薄膜包覆鎳鐵類水滑石納米片海水氧化電催化劑中MnO_x以超薄膜的形式覆蓋在NiFe-LDH納米片表面，厚度小于2nm；NiFe-LDH納米片的橫向尺寸為～300nm，厚度為10～15nm。

2.根據權利要求1所述的一種氧化錳薄膜包覆鎳鐵類水滑石納米片海水氧化電催化劑，其特征在于所述催化劑在堿性海水氧化過程中的電催化應用。