[发明专利]一种三维花瓣状NiOOH材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三维花瓣状NiOOH材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：将镍盐在有机溶剂中超声溶解，然后向其中加入表面活性剂水溶液，混合均匀后，静置；将静置后的反应液转移至反应釜中，进行溶剂热反应，所得产物经离心、洗涤、干燥，即可得到三维花瓣状NiOOH材料。与现有技术相比，本发明的制备方法制备得到的三维花瓣状NiOOH材料为三维花瓣状结构，其具有较大的比表面积和催化活性，且制备方法简单，条件温和。

技术领域

本发明属于无机纳米材料领域，具体涉及一种三维花瓣状NiOOH材料及其制备方法和应用。

背景技术

碱性镍系蓄电池(MH-Ni、Cd-Ni、Zn-Ni、H₂-Ni等)目前广泛用作数码相机、手机、电脑、电动玩具、人造卫星、电动车等电源，是一种目前较热门的电池体系。其中，电池正极材料多以镍氢氧化物为主，对电池性能有较大影响。通常情况下，NiOOH主要是作为碱性镍系蓄电池正极材料充电态为人所知，理论上是具有良好催化循环性能的正极材料。

由于正极材料催化循环性能与其自身的材料、形貌、尺寸、表面积以及表面结构息息相关，不断探索和研究形貌的控制合成对于不断提高材料的催化循环性能有着十分重要的意义，也是进一步研发具有优异催化循环性能的正极材料的重要基础。三维花瓣状NiOOH材料相较于普通的NiOOH基正极材料可以有效提高比表面积，可以最大程度的提供催化活性位点，提高催化性能，是发展高性能正极材料的研究方向之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维花瓣状NiOOH材料，其具有较大的比表面积，在作为催化剂材料应用时，可提供更多的催化活性位点。

本发明的另一目的在于提供一种三维花瓣状NiOOH材料的制备方法，操作简单方便，反应条件温和。

本发明的另一目的在于提供一种三维花瓣状NiOOH材料在电催化氧化甲醇中的应用。

本发明采取的技术方案为：

一种三维花瓣状NiOOH材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将镍盐在有机溶剂中超声溶解，然后向其中加入表面活性剂水溶液，混合均匀；

(2)将反应液转移至反应釜中，进行溶剂热反应，所得产物经离心、洗涤、干燥，即可得到三维花瓣状NiOOH材料。

步骤(2)中，所述溶剂热反应的条件为100～150℃恒温反应4～12小时，优选为125～150℃恒温反应8小时。

步骤(1)中，所述镍盐为氯化镍或溴化镍。

步骤(1)中，所述有机溶剂为苯乙烯、乙醇、二甲基酰胺或乙烯基乙二醇醚。

步骤(1)中，所述表面活性剂为丙二醇单月桂酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、烷基芳基磺酸盐或聚氧乙烯二油酸酯。

步骤(1)中，所述有机溶剂与表面活性剂水溶液的体积之比为(10～25)：(0.5～3)；所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01～0.03g/mL。

步骤(1)中，所述镍盐在有机溶剂中的浓度为0.02～0.04g/mL。

步骤(2)中，使用水或乙醇对产物进行洗涤后干燥。

本发明还提供了根据上述制备方法制备得到的三维花瓣状NiOOH材料，所述三维花瓣状NiOOH材料是由厚度为50～100nm的二维片状结构组装成的直径为2～8μm的三维花瓣状结构。

本发明还提供了所述三维花瓣状NiOOH材料在电催化氧化甲醇中的应用，由于三维花瓣状NiOOH材料具有较大的比表面积，因此其在催化氧化甲醇中能够提供较多的催化活性位点，催化性能较好。