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专利号: 2024109960575
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种镍基化合物‑非晶铬族异质结自支撑电极,其特征是:由覆盖在碳布纤维上的镍基化合物纳米晶‑非晶铬族异质结薄层组成,所述的镍基化合物成分为二硫化镍或硫化镍或二硒化镍或磷化二镍或氮化三镍或氧化镍,所述的非晶铬族成分为铬或钼或钨。

2.根据权利要求1所述的一种镍基化合物‑非晶铬族异质结自支撑电极,其特征是:所述的薄层厚度为0.2~1微米,所述的纳米晶尺寸为5‑10纳米。

3.一种权利要求1所述的镍基化合物‑非晶铬族异质结自支撑电极的制备方法,其特征是包括以下步骤:(1)先在碳布纤维表面引入活性基团,再用去离子水清洗直至清洗液呈中性后干燥;

(2)以镍铬镀液或镍钼镀液或镍钨镀液为电解液,采用电沉积法在干燥后的碳布纤维表面覆盖一层具有非晶特征的镍‑铬或镍‑钼或镍‑钨薄层,获得非晶态镍‑铬族金属/碳布;

(3)将所述的非晶态镍‑铬族金属/碳布放置于石英舟下游,在石英舟上游放置升华硫或硒粉或次亚磷酸钠,再将石英舟置于管式炉中,在氮气或氩气中升温并保温,将碳布表面的非晶态镍转化为二硫化镍或硫化镍或二硒化镍或磷化二镍纳米晶,铬或钼或钨仍以非晶形式存在;

或者:将所述的非晶态镍‑铬族金属/碳布放置于石英舟,将石英舟置于管式炉中,在氨气或空气中升温并保温,将碳布表面的非晶态镍转化为氮化三镍或氧化镍纳米晶,铬或钼或钨仍以非晶形式存在。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是:步骤(2)中所述的电沉积方法是恒电位沉积或循环伏安沉积方法,所述的恒电位沉积的沉积电位为‑1.0~1.5Vvs.Hg/HgO,沉积时间为300~1100s;所述的循环伏安沉积的电位范围为‑1.2~‑1.6Vvs.Hg/HgO,沉积时间为

60~100min。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是:步骤(2)中所述的镍铬镀液的配方为:1g NiSO4·6H2O、1g NiCl2·6H2O、9.6g CrCl3·6H2O、7.7g C6H8O7、10.7g Na3C6H5O7、6.2g H3BO3、0.02g CH3(CH2)11OSO3Na和100mL去离子水;

所述的镍钼镀液的配方为:3g Na2MoO4·2H2O、6g NiSO4·6H2O、2mL NH3·H2O、

8gNa3C6H5O7·2H2O、2g NiCl·6H2O和100mL去离子水;

所述的镍钨镀液的配方为2.6g NiSO4·6H2O、0.48g NiCl2·6H2O、6.6~19.8gNa2WO4·

2H2O、12.9g Na3C6H5O7、3.1g H3BO3和100mL去离子水。

6.根据权利要求3‑5任一所述的制备方法,其特征是:步骤(1)中,将碳布在质量分数为

10%~15%的硝酸或硫酸或硫酸硝酸混合溶液中浸泡,在纤维表面引入活性基团。

7.根据权利要求3‑5任一所述的制备方法,其特征是:步骤(3)中,所述的升温的温度

450~500℃,保温的时间1~3h。

8.根据权利要求3‑5任一所述的制备方法,其特征是:步骤(3)中,所述的升华硫或硒粉‑2或次亚磷酸钠的质量与所述的非晶态镍‑铬族金属/碳布面积的比值为0.05~0.1gcm 。

9.一种权利要求1所述的镍基化合物‑非晶铬族异质结自支撑电极应用,其特征是:应用于析氢反应电催化剂。