[发明专利]一种高效、新颖多孔氮氧化物纳米片催化剂电极的制备及其应用

摘要

本发明公开了一种高效、新颖多孔氮氧化物纳米片催化剂电极(Co₃O_3.62N_0.38)的制备及其应用。多孔Co₃O_3.62N_0.38纳米片催化剂的制备以廉价的石墨片为基底，利用电化学沉积的方法，制备出Co(OH)₂前驱体；然后将该前驱体于400摄氏度下在氨气氛围中退火处理2小时即可。DFT理论计算表明，多孔Co₃O_3.62N_0.38纳米片催化剂具有良好的导电性和优异的对中间体的吸附自由能，因此多孔Co₃O_3.62N_0.38纳米片催化剂展现了优异的电化学催化产氧性能，具有超低的电解水过电势和较低的Tafel。同时，该复合电极的合成方法简单高效，合成成本经济低廉，适合电化学分解水的工业应用，具有广泛的科学意义。

主权项

1.一种高效多孔氮氧化物纳米片催化剂电极的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)前驱体Co(OH)₂纳米片的制备：配置5‑10mM Co(NO₃)₂的溶液作为电解液，室温条件下，以Graphite为工作电极，石磨棒为对电极，汞/氧化汞电极为参比电极，在‑1.42V的条件下，电化学沉积，获得Co(OH)₂纳米片，所述的Co(OH)₂纳米片的厚度为10‑20nm；2)Co₃O_3.62N_0.38/Graphite的制备：将步骤1)中获得的前驱体，在380‑420摄氏度的NH₃氛围条件下煅烧0.5h以上，随后自然冷却至室温获得Co₃O_3.62N_0.38/Graphite电极；所述的NH₃氛围为氨气含量为百分之十的NH₃/N₂混合气。