申请/专利权人：重庆师范大学

申请日：2022-09-30

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN115637456B

主分类号：C25B11/052

分类号：C25B11/052;C25B11/091;C25B1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2023.02.14#实质审查的生效;2023.01.24#公开

摘要：本发明属于电催化技术领域，具体公开了一种核壳结构Cu2O@Co,CuOH2纳米立方体电催化剂及其制备和应用，所述方法包括：以可溶性硫代硫酸盐作为配位蚀刻剂，以Cu2O纳米立方体为硬模板，以聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，与可溶性无机钴Ⅱ盐通过“配位‑刻蚀‑沉淀”法制备得到所述核壳结构Cu2O@Co,CuOH2纳米立方体电催化剂。本发明所制得的电催化剂在碱性电解水制氢领域的催化性能优越、稳定性良好，且合成工艺简单、制备流程简短、制作成本低廉，可实现规模化生产，具有显著的实用价值和经济价值。

主权项：1.一种具有析氧反应催化性能的核壳结构Cu2O@Co,CuOH2纳米立方体电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以可溶性硫代硫酸盐作为配位蚀刻剂，以Cu2O纳米立方体为硬模板，以聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，与可溶性无机钴Ⅱ盐通过“配位-刻蚀-沉淀”法制备得到所述核壳结构Cu2O@Co,CuOH2纳米立方体电催化剂；所述可溶性硫代硫酸盐与Cu2O纳米立方体发生配位反应，生成可溶性[Cu2S2O3x]2-2x配离子，Cu2O纳米立方体的表面因刻蚀而部分溶解，并释放出OH-离子；OH-离子与Co2+离子发生沉淀反应，生成CoOH2沉淀；同时，[Cu2S2O3x]2-2x配离子解离出的Cu+离子经氧化后参与到所述沉淀反应过程中，形成Cu掺杂的CoOH2沉淀，即Co,CuOH2；Co,CuOH2吸附在Cu2O纳米立方体表面，随着反应的进行，不断地结晶、成核、生长，形成一层锚定在Cu2O纳米立方体表面的Co,CuOH2纳米薄片，作为壳层，内部Cu2O实心核因刻蚀而部分溶解，最终形成所述核壳结构Cu2O@Co,CuOH2纳米立方体电催化剂；所述制备方法包括如下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮溶解于溶剂中，加入无机钴Ⅱ盐溶液，充分搅拌后，加入Cu2O纳米立方体作为前驱体，搅拌形成均匀的悬浊液；向所述悬浊液中加入配位蚀刻剂，进行反应，反应结束后离心收集产物，离心洗涤产物，烘干，研磨成粉，获得所述核壳结构Cu2O@Co,CuOH2纳米立方体电催化剂；所述可溶性硫代硫酸盐选自Na2S2O3或其水合物中的任意一种；所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为30000~130000；所述无机钴Ⅱ盐选自氯化钴、硝酸钴中的任意一种；所述聚乙烯吡咯烷酮、Co2+离子、Cu2O纳米立方体、S2O32-的用量比为（0.3~0.5g）：1mmol：0.05g：（10~50mmol）（mm）；用于溶解聚乙烯吡咯烷酮的溶剂选自乙醇、水中的任意一种；反应温度为室温，反应时间为5~10min；采用去离子水和无水乙醇离心洗涤产品，离心洗涤至少重复三次；产物干燥温度为60~80℃，干燥时间为20~24h。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆师范大学 一种核壳结构Cu₂O@(Co,Cu)(OH)₂纳米立方体电催化剂及其制备和应用

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