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专利号: 2021110894212
申请人: 西华师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1FexNiy‑MOF@NCG模板材料的合成S1.1将氧化石墨烯分散于有机溶剂中,再加入PS纳米球,混合均匀,得到混合溶液;

S1.2向混合溶液中加入三聚氰胺,并混合均匀后,常温干燥,得到固体;

S1.3将步骤S1.2得到的固体于密闭条件下煅烧后,自然冷却至室温后,制得NCG材料;

S1.4将NCG材料、铁镍混合物、对苯二甲酸和六水合三乙烯二胺共溶于有机溶剂中,分散形成混合溶液;

S1.5将步骤S1.4制备得到的混合溶液于100‑150℃条件下静置30‑50h,并依次进行离心、溶剂洗涤和真空干燥后得到多孔NC/GO负载FexNiy‑MOF阵列模板材料,即为FexNiy‑MOF@NCG模板材料;

S2催化剂的合成

将制得的FexNiy‑MOF@NCG模板材料于惰性气体保护下升温至700‑900℃后保温2‑4h,自然冷却后,即得高效双金属OER催化剂。

2.如权利要求1所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述PS纳米球通过以下方法制备得到:将高分子稳定剂、引发剂、单体共溶于溶剂中,控制搅拌速度,于150‑200℃条件下冷凝回流12h后,自然冷却得到固体,并将固体依次离心、洗涤和真空干燥,制得。

3.如权利要求2所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述高分子稳定剂、引发剂、单体和溶剂分别为聚乙烯吡咯烷酮、过氧化苯甲酰、苯乙烯和乙醇‑水混合溶剂,所述搅拌速度小于250rpm。

4.如权利要求3所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯吡咯烷酮、过氧化苯甲酰、苯乙烯和乙醇‑水混合溶剂的比例关系为1g:

0.1‑0.2g:15‑20mL:90mL,所述乙醇‑水混合溶剂中乙醇与水的体积比为8:1。

5.如权利要求1所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1.1和S1.2中氧化石墨烯、PS纳米球和三聚氰胺的质量比为1‑2:10:100。

6.如权利要求1所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1.3中煅烧的温度为500‑600℃,煅烧的时间为1‑3h,煅烧的升温速率为2‑5℃/min。

7.如权利要求1所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1.4中铁镍混合物为FeSO4·7H2O和Ni(NO3)2·6H2O的混合物,所述FeSO4·

7H2O、Ni(NO3)2·6H2O、对苯二甲酸和六水合三乙烯二胺的摩尔比为1‑3:3‑1:2:2。

8.如权利要求1所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1.4和步骤S1.5中的有机溶剂和洗涤用的溶剂均为N,N‑二甲基甲酰胺,所述真空干燥的温度为50‑70℃。

9.如权利要求1所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中的升温速率为2‑5℃/min。

10.采用权利要求1‑9任一项所述的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂的制备方法制备得到的基于双模板法衍生的高效双金属OER催化剂。