[发明专利]一种富集路易斯酸位点的Co3

权利要求书

1.一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钴源、氟化铵、尿素和柠檬酸钠依次加入去离子水中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液；

(2)将泡沫Ni依次采用丙酮、盐酸溶液、无水乙醇和去离子水进行超声波清洗，最后吹干得到清洗后的泡沫Ni；

(3)将所述混合溶液移入反应釜中，然后将清洗后的泡沫Ni放入反应釜中；

(4)将上述反应釜转移至电热鼓风干燥箱中进行反应，反应结束后将反应釜冷却至室温，将已生长Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O/Ni的泡沫板取出，分别用去离子水、无水乙醇冲洗2～3次，随后放入60～80℃的真空干燥箱中干燥10～14h，得到的Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O/Ni泡沫板；

(5)将Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O/Ni泡沫板在氩气气氛下加热，冷却至室温后取出，分别用去离子水、无水乙醇冲洗2～3次，最后吹干得到富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极。

2.根据权利要求1所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中钴盐、氟化铵、尿素的摩尔比为1：5：5，柠檬酸钠与钴盐的重量摩尔比为0.0025g：1mmol，去离子水的添加量为20～30mL。

3.根据权利要求1所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述混合溶液的重量与泡沫Ni的面积比为25mL：8cm²。

4.根据权利要求1所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，反应温度为100℃～140℃，反应时间为4～8h。

5.根据权利要求1所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中加热温度为350℃～550℃，加热时间为1～3h。

6.一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极，其特征在于，由权利要求1～5任一项方法制备而成。

7.根据权利要求6所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极在电催化硝酸盐还原产氨中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

以富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极为工作电极，Pt网为对电极，Ag/AgCl为参比电极，以硝酸盐为反应物，以氢氧化钠溶液为电解液，进行常温常压电催化硝酸盐还原产氨。

8.根据权利要求6所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极在电催化硝酸盐还原产氨中的应用，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾。

9.根据权利要求6所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极在电催化硝酸盐还原产氨中的应用，其特征在于，所述硝酸盐的浓度为0.01～0.5mol/L，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～5mol/L。

10.根据权利要求6所述的一种富集路易斯酸位点的Co₃O₄/Ni阵列电极在电催化硝酸盐还原产氨中的应用，其特征在于，所述电解电压为-0.4～-0.8V vs.RHE。