[发明专利]一种负载钒钴合金纳米颗粒的电催化材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种负载钒钴合金纳米颗粒的电催化材料及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。本发明利用静电纺丝法将钒源和钴源负载在超细纤维碳前驱体上，后经过预氧化和还原过程，制备得到碳纳米纤维负载钒钴合金纳米颗粒电解水催化材料，所述电解水催化材料由反应活性物和载体组成，所述反应活性物为钒钴合金纳米颗粒，所述载体为静电纺丝法制备的碳纳米纤维材料。本发明制备得到的电解水催化材料具有高比表面积，有利于电解液的扩散和气体的脱附，同时可在酸性和碱性条件下析氢，大电压下产氢速率远高于商用Pt/C电极，此外，本发明制备的电解水催化材料无需涂覆到电极上，可直接作为电极进行电解水。

主权项

1.一种碳纳米纤维负载钒钴合金纳米颗粒电催化材料的其制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)制备含有钴源和钒源的混合纳米纤维膜：取钴源和钒源加入到质量分数为5‑20wt％的超细纤维前驱体溶液中，搅拌均匀，然后采用静电纺丝法对混合溶液进行纺丝，得到含有钴源和钒源的混合纳米纤维膜；(2)制备碳纳米纤维负载钒钴合金纳米颗粒电催化材料：将步骤(1)制备得到的含有钴源和钒源的混合纳米纤维膜进行煅烧，先以1～20℃/min的升温速率升温到200‑400℃，在空气氛围下保温1～3小时，保温结束后，在惰性气体和氨气混合氛围下，以1～20℃/min的升温速率升温至600‑1200℃，保温1～3小时进行碳化，保温结束后在惰性气体的保护下降至常温，即可制备得到碳纳米纤维负载钒钴合金纳米颗粒电催化材料；其中催化材料中，钒钴合金纳米颗粒的负载量为2‑30wt％，钒在钒钴合金纳米颗粒中的含量为2‑30wt％或50～90wt％。