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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114481188A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210114158.6C23C8/24(2006.01)(22)申请日2022.01.30C23C8/26(2006.01)(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人焦世惠王勃然庞广生(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理有限公司11710专利代理师丁继恩(51)Int.Cl.C25B11/052(2021.01)C25B11/091(2021.01)C25B11/061(2021.01)C25B1/04(2021.01)C25B11/031(2021.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种表面氮掺杂电极制备方法(57)摘要本发明涉及一种表面氮掺杂电极制备方法,属于电极材料技术领域。所述制备方法将泡沫铁镍分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中,顺次超声清洗,然后干燥处理;将清洗干燥后的泡沫铁镍,放置于管式炉中,在氮气气氛下进行表面氮处理后,得到所述的表面氮掺杂电极。本发明制备方法简单,所使用的原料产量丰富、价格低廉,制备的电极暴露出丰富的活性位点,具有高催化活性和高结构稳定性的特点,满足大规模工业化生产应用的要求。CN114481188ACN114481188A权利要求书1/1页1.一种表面氮掺杂电极制备方法,其特征在于,所述电极本体为泡沫铁镍,所述方法为:将泡沫铁镍分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中,顺次超声清洗,然后干燥处理;将清洗干燥后的泡沫铁镍,在氮气气氛下进行表面氮处理后,得到所述的表面氮掺杂电极。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述表面氮处理为:将尿素和清洗干燥后的泡沫铁镍放置于容器内,然后放置于管式炉中;通入保护气体排出空气后,升温至200‑600℃,保持1‑3小时;在保护气体氛围下自然冷却,得到所述表面氮掺杂电极。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述泡沫铁镍材料表面积与尿素用量比例为(2‑4)cm2/(0.5‑3)g。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述泡沫铁镍材料表面积与尿素用量比例为(2‑4)cm2/0.5g。5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述保护气体为氮气或氢气;排除空气时间为2小时。6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述升温速度为每分钟5℃,升温至200℃,保持2小时。7.据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述泡沫铁镍电极本体分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗时间为20~30min。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述超声清洗的超声功率为40W。9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述干燥处理为真空干燥。10.权利要求1‑9所述方法制备得到的表面氮掺杂电极作为析氧反应电极在电解水等方面的应用。2CN114481188A说明书1/4页一种表面氮掺杂电极制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种表面氮掺杂电极制备方法,具体涉及一种表面氮掺杂的析氧反应电极制备方法,属于电极材料技术领域。背景技术[0002]近年来,随着人类文明的进步,化石燃料的消耗量与日俱增、环境污染日益加重,我们迫切需要开发一种储量丰富的、绿色的可持续的新型能源。氢能源作为一种高效、无污染的二次能源,被视为化石燃料的最佳替代品。工业化大规模、廉价地生产氢是开发和利用氢能的首要环节。在各种制氢技术中,高效率电解水制氢己经成为了当今科学界研究的重点,也将成为未来制氢工业的核心技术。[0003]电催化裂解水由析氢反应(HER)和析氧反应(OER)两个半反应组成。由于OER过程涉及到多电子、多质子的转化,所以在反应动力学上相当缓慢。为了加速这一复杂过程,迫切需要开发高效、稳定的OER电催化剂。众所周知,铱和钌的氧化物对OER具有高催化活性,但这些贵金属基催化剂在实际应用中有明显的缺点,包括地球丰度低、成本高和催化稳定性差。而目前文献中报道的大多数非贵金属基催化剂是粉末态,这就使得我们不得不使用Nafion等聚合物粘结剂将催化剂粘合在导电基底上组装得到电极材料,这样会降低电解液与催化活性位点的接触面积,从而导致电催化活性和稳定性的降低。另外,多数催化剂的制备需要高温、高压或长时间进行多步骤过程,甚至需要消耗高纯度氢气,导致大量时间和能源消耗,因此大规模应用并不经济、实用。[0004]中国专利公开CN111013635A记载了一种基底负载氮掺杂碳纳米管环绕碳化钼颗粒复合材料及其制备方法与应用。该专利公开中氮掺杂碳纳米管环绕在碳化钼颗粒的周围,并包覆在基底表面;该复合材料是首先采用水热合成法在基底上均匀包覆氧化钼前驱体,然后将氧化钼前驱体在焙烧炉中于惰性气