一种泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极及其制备方法和在硼氢化钠电催化氧化中的应用
专利汇可以提供一种泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极及其制备方法和在硼氢化钠电催化氧化中的应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 泡沫 镍 支撑 的多孔过渡金属钴 电极 及其制备方法和在 硼 氢化钠电催化 氧 化中的应用。采用 电沉积 及“去 合金 ”过程制备多孔过渡金属钴作为高性能催化剂催化NaBH4的电氧化反应。在电沉积过程中，过渡金属钴与SiO2形成复合物，进而采用“去合金”过程将SiO2去除，形成具有高 比表面积 的多孔钴，对NaBH4电氧化具有优越的催化活性。本发明不使用贵金属材料，价格低廉，利于工业化应用；解决了NaBH4电氧化催化剂成本高昂，过渡金属材料催化活性低的缺点。，下面是一种泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极及其制备方法和在硼氢化钠电催化氧化中的应用专利的具体信息内容。
1.一种泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取一片泡沫镍作为催化剂载体；
(2)将泡沫镍作为工作电极，置于50 mL含有0.10 mol·L-1 CoSO4·7H2O、0.20 mol·L-1 H3BO4、3.43 mol·L-1 C2H5OH和四甲氧基硅烷的水溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极进行恒电位沉积，沉积时间为5 20 min，沉积电位为-1 -3 V，获得泡~ ~
沫镍支撑的Co-SiO2复合材料；
(3)将所制备的泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料作为工作电极，置于含有1.0 mol·L-1的NaOH溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极，使用循环伏安法进行“去合金”过程去除Co-SiO2复合材料中的SiO2，获得泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极。
2.根据权利要求1所述的泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极的制备方法，其特征在于：
所述泡沫镍的尺寸为1 cm×1 cm。
3.根据权利要求1所述的泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极的制备方法，其特征在于：
四甲氧基硅烷含量为0.67 4.69 mmol·L-1。
~
4.根据权利要求1所述的泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极的制备方法，其特征在于：
进行“去合金”过程去除Co-SiO2复合材料中的SiO2所使用循环伏安法的扫描范围为-0.20~-
0.60 V，扫描速度为20 mV·s-1，扫描至曲线稳定。
5.一种权利要求1 4任一项所述的方法制得的泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极。
~
6.一种权利要求5所述的泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极在NaBH4电催化氧化中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：以泡沫镍支撑的多孔钴为工作电极，氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极，在0.5 5.0 mol·L-1 NaOH和0.05 0.40 ~ ~
mol·L-1 NaBH4溶液中，在温度为25~65 ℃时，催化NaBH4电氧化。
一种泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极及其制备方法和在硼
氢化钠电催化氧化中的应用
技术领域
背景技术
electrooxidation[J]. International Journal of Hydrogen Energy. 2014, 39:
9651-9657.及Dongming Zhang, Ke Ye, Jinling Yin, Kui Cheng, Dianxue Cao,
Guiling Wang*. Low-cost and binder-free, paper-based cobalt electrode for sodium borohydride electro-oxidation[J]. New Journal of Chemistry. 2014, 38:
5376-5381.），对其进行修饰或改性使其获得更加优越的电催化性能具有良好的市场应用前景。
发明内容
(2)将泡沫镍作为工作电极，置于50 mL含有0.10 mol·L-1 CoSO4·7H2O、0.20 mol·
L-1 H3BO4、3.43 mol·L-1 C2H5OH和一定浓度的四甲氧基硅烷的水溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极进行恒电位沉积，沉积时间为5 20 min，沉积电位为-1~
-3 V，四甲氧基硅烷含量为0.67 4.69 mmol·L-1，获得泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料；
~ ~
-1
(3)将所制备的泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料作为工作电极，置于含有1.0 mol·L
的NaOH溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极，使用循环伏安法（工艺参数：扫描范围为-0.20 -0.60 V，扫描速度为20 mV·s-1，扫描至曲线稳定）进行“去合金”~
过程去除Co-SiO2复合材料中的SiO2，获得泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极。
温度为25~65 ℃时，催化NaBH4电氧化。
其次，电沉积法所制备材料在测试过程中催化剂不发生脱落，电极结构稳定；
第三，“去合金”过程除去了Co-SiO2复合材料中大部分的SiO2，使过渡金属钴具有多孔纳米结构，使电极具有高比表面积，提高了催化剂利用率，使电极具有优越的电催化活性，并降低了催化剂使用量和电极成本；
第四，金属钴及钴表面的金属氧化物/氢氧化物构成复合物，其协同效应大大提高了电极的催化性能；
第五，所制备电极材料不使用贵金属，价格低廉，便于工业化生产。
附图说明
具体实施方式
(1)取一片泡沫镍（1 cm×1 cm）作为催化剂载体；
(2)将泡沫镍作为工作电极，置于50 mL含有0.10 mol·L-1 CoSO4·7H2O、0.20 mol·
L-1 H3BO4、3.43 mol·L-1 C2H5OH和3.35 mmol·L-1四甲氧基硅烷的水溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极进行恒电位沉积，沉积时间为15 min，沉积电位为-
2 V，获得泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料；
(3)将所制备的泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料作为工作电极，置于含有1.0 mol·L-1的NaOH溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极，使用循环伏安法（工艺参数：扫描范围为-0.20 -0.60 V，扫描速度为20 mV·s-1，扫描至曲线稳定）进行“去合金”~
过程去除Co-SiO2复合材料中的SiO2，获得泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极。
时，氧化电流密度达到786.7 mA·cm ，远高于普通钴电极（电沉积过程中未添加四甲氧基硅烷且无“去合金过程”，64.4 mA·cm-2）。
(1)取一片泡沫镍（1 cm×1 cm）作为催化剂载体；
(2)将泡沫镍作为工作电极，置于50 mL含有0.10 mol·L-1 CoSO4·7H2O、0.20 mol·
L-1 H3BO4、3.43 mol·L-1 C2H5OH和3.35 mmol·L-1四甲氧基硅烷的水溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极进行恒电位沉积，沉积时间为15 min，沉积电位为-
2 V，获得泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料；
(3)将所制备的泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料作为工作电极，置于含有1.0 mol·L-1的NaOH溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极，使用循环伏安法（工艺参数：扫描范围为-0.20 -0.60 V，扫描速度为20 mV·s-1，扫描至曲线稳定）进行“去合金”~
过程去除Co-SiO2复合材料中的SiO2，获得泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极。
(1)取一片泡沫镍（1 cm×1 cm）作为催化剂载体；
(2)将泡沫镍作为工作电极，置于50 mL含有0.10 mol·L-1 CoSO4·7H2O、0.20 mol·
-1 -1 -1
L H3BO4、3.43 mol·L C2H5OH和3.35 mmol·L 四甲氧基硅烷的水溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极进行恒电位沉积，沉积时间为15 min，沉积电位为-
2 V，获得泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料；
(3)将所制备的泡沫镍支撑的Co-SiO2复合材料作为工作电极，置于含有1.0 mol·L-1的NaOH溶液中，以氯化银电极及石墨棒分别作为参比电极和对电极，使用循环伏安法（工艺参数：扫描范围为-0.20 -0.60 V，扫描速度为20 mV·s-1，扫描至曲线稳定）进行“去合金”~
过程去除Co-SiO2复合材料中的SiO2，获得泡沫镍支撑的多孔过渡金属钴电极。
时，氧化电流密度达到2979.4 mA·cm 。
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