一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂及其制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)以泡沫棉为基底，通过水热法在其表面原位生长纳米金属氢氧化物，得到催化剂前驱体；2)将催化剂前驱体浸于含硫离子的溶液中进行表面部分硫化，即得到所述的电催化剂。2.根据权利要求1所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)包括：1
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1)将泡沫镍依次浸入盐酸溶液、去离子水、丙酮中进行超声清洗除杂，取出干燥后，得到预处理泡沫镍；1
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2)配制金属盐与尿素的混合溶液，之后将预处理泡沫镍浸于混合溶液中，并在100
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200℃下水热反应3
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16h，即得到所述的催化剂前驱体；其中，所述的金属盐包括过渡金属盐中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1
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1)中，所述的盐酸溶液的浓度为1
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5mol/l，超声清洗时间分别为15
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60min；步骤1
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2)中，所述的混合溶液中，金属盐包括硝酸镍或硝酸钴中的一种或两种组合，且总浓度不高于0.1mol/l，尿素浓度为10
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50g/l；所述的泡沫镍与混合溶液的质量体积比为0.005
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0.02g/ml。4.根据权利要求1所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的含硫离子的溶液中，硫离子浓度为0.5
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2.0mol/l，浸渍时间为1
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120s，浸渍温度为15
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35℃；所述的催化剂前驱体与含硫离子的溶液的质量体积比为0.005
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0.015g/ml。5.一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂，其特征在于，采用如权利要求1至4任一项所述的方法制备得到。6.如权利要求5所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的应用，其特征在于，所述的电催化剂用于甘油产甲酸盐的电化学氧化反应。7.根据权利要求6所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的应用，其特征在于，所述的电化学氧化反应中，阳极催化电极为所述的电催化剂，阴极电极为水分解析氢电极；阳极电解液与阴极电解液均为甘油与氢氧化物的混合水溶液；阳极产物为甲酸或甲酸盐，阴极产物为氢气。8.根据权利要求7所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的应用，其特征在于，所述的水分解析氢电极为pt电极；所述的甘油浓度为0.02
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0.20mol/l；所述的氢氧化物包括氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种，且总浓度为0.5
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2.0mol/l。9.根据权利要求6所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的应用，其特征在于，所述的电化学氧化反应中，阳极催化电极为所述的电催化剂，阴极电极为co2还原产甲酸/甲酸盐电催化剂，实现阴阳极共同产甲酸/甲酸盐。10.根据权利要求9所述的一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂的
应用，其特征在于，所述的co2还原产甲酸/甲酸盐电催化剂为bioi电极；阳极电解液为含0.02
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0.20mol/l甘油与0.5
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2.0mol/l氢氧化物的混合水溶液；其中，所述的氢氧化物包括氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。

技术总结
本发明涉及一种负载型表面部分硫化的层状金属氢氧化物电催化剂及其制备方法与应用，制备方法包括首先在泡沫镍表面原位构筑金属氢氧化物纳米针，继而通过室温硫化形成上述电催化剂；该电催化剂可作为阳极用于构建甘油氧化协同CO2还原共同产甲酸盐的配对体系。与现有技术相比，本发明具有制备方法简单可控，无需高温费时等优点，所构建的甘油氧化协同CO2还原共同产甲酸盐的配对体系具有较高的甲酸盐能量转化效率，可以在充分利用能源的基础上提高原子经济，并为同时从CO2和甘油中获得同一高价值产品提供新思路。一高价值产品提供新思路。一高价值产品提供新思路。


技术研发人员：钟恒 皮振锋 裴羽厚 金放鸣
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2021.05.28
技术公布日：2021/9/3