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专利号: 202010433148X
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮、硫元素掺杂的氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将苋菜洗净、烘干,进行预碳化,得到苋菜基碳粉;

(2)将所述苋菜基碳粉分散在镧盐水溶液中,超声处理,然后置于水热反应釜中进行水热反应,水洗、烘干后得到氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料;

(3)将所述氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料与硫氰化钾混合均匀进行煅烧,冷却后,洗涤、烘干后得到氮、硫元素掺杂的氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料;

步骤(1)中所述预碳化的过程是在管式炉中氮气气氛下于温度300℃~400℃下进行预碳化1h~2h;步骤(2)中所述水热反应的温度为110℃~120℃、反应时间为10h~12h;步骤(3)中所述煅烧的过程是在管式炉中氮气气氛下于温度700℃~800℃下进行煅烧2h;

步骤(2)中所述镧盐水溶液为硝酸镧水溶液;所述镧盐水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L;

所述苋菜基碳粉与所述镧盐水溶液的质量体积比为1g:25mL;

步骤(3)中所述氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料、所述硫氰化钾的质量比为1:3。

2.根据权利要求1所述的一种氮、硫元素掺杂的氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述超声处理的温度不超过30℃、超声功率为800W~1000W、超声时间为0.5h~1h。

3.一种根据权利要求1~2任一项制备方法制得的氮、硫元素掺杂的氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料在电解水制氢中的应用,其特征在于,所述氮、硫元素掺杂的氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料作为电解水制氢中电极材料上的电催化材料。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述应用的方法为:将所述氮、硫元素掺杂的氧化镧/苋菜基碳纳米复合材料均匀分散于Nafion树脂、水和乙醇的混合液中制得所述电催化材料,将所述电催化材料涂敷于镍泡沫上,烘干后即得到所述电极材料,所述电极材料包括阴极和阳极;

所述Nafion树脂、所述水、所述乙醇的质量比为1:2:7;所述氮、硫元素掺杂的氧化镧/2

苋菜基碳纳米复合材料在所述镍泡沫上的负载量为0.4mg/cm。