[发明专利]一种基于Mxene/石墨烯水凝胶电沉积制备镍基层状结构电催化剂的合成方法

权利要求书

1.一种基于MXene/RGO水凝胶电沉积制备镍基层状结构电催化剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：多层MXene的制备，具体是将MAX粉末加入氢氟酸溶液中在一定温度下搅拌，然后多次离心洗涤并且真空干燥获得；

步骤2：少层/单层MXene的制备，具体是将步骤1中的多层MXene粉末加入二甲基亚砜溶液中搅拌，然后离心洗涤且真空干燥，最后研磨获得；

步骤3：掺杂态的MXene/RGO水凝胶的合成，将氧化石墨烯、少层/单层MXene和尿素、对甲苯磺酸、植酸中的一种加入去离子水中，超声分散后转移至聚四氟乙烯反应釜中水热反应，多次离心洗涤并且真空干燥，获得掺杂态MXene/RGO水凝胶；其中，石墨烯浓度为0.05～1.5g/L，少层/单层MXene浓度为1.0～5.0g/L，水热反应温度为100～200℃，反应时间为3～24h；

步骤4：将步骤3中得到的掺杂态MXene/RGO水凝胶与六水合硝酸镍和九水合硝酸铁均匀混合，超声分散配置成混合溶液，然后在三电极体系中以镍网为基底通过循环伏安法，在掺杂态MXene/RGO水凝胶上生长三维层状镍铁氢氧化物纳米片阵列。

2.根据权利要求1所述的一种基于MXene/RGO水凝胶电沉积制备镍基层状结构电催化剂的合成方法，其特征在于：所述步骤1中多层MXene的制备中，具体是将MAX粉末加入氢氟酸溶液中，在一定温度下搅拌，然后多次离心洗涤并且真空干燥，获得多层MXene粉末；其中，MAX粉末为Ti₃AlC₂、Ti₂AlC、Ti₃SiC₂其中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种基于MXene/RGO水凝胶电沉积制备镍基层状结构电催化剂的合成方法，其特征在于：氢氟酸溶液质量分数为25％～50％；温度为30～50℃，搅拌时间为5～50h；真空干燥温度为50～80℃，干燥时间为3～20h。

4.根据权利要求1所述的一种基于MXene/RGO水凝胶电沉积制备镍基层状结构电催化剂的合成方法，其特征在于：所述步骤3中氧化石墨烯可通过微机械剥离法、化学气相沉积法、氧化-还原法、溶剂剥离法、溶剂热法中的一种或几种制备得到。

5.根据权利要求1～4任意一种合成方法制备获得的电解水析氢催化剂NiFe-LDH/MXene/RGO。