[发明专利]金属基底/含钴类水滑石纳米膜电极及其制备方法

摘要

本发明提供了一种金属基底/含钴类水滑石纳米膜电极及其制备方法。该电极是含钴类水滑石膜生长于金属基底上，可直接用作电极。其制备是在含有过渡金属和钴的混合盐溶液中加入H₂O₂配成电解液，加入电解池中，以金属基底作为工作电极，在室温下电沉积，溶液中的金属离子与氢氧根结合，直接生长在金属基底表面，H₂O₂部分氧化二价钴离子成为三价钴离子，得到含钴类水滑石纳米膜。该方法与传统的粉体合成方法相比，操作简单，反应条件温和，反应试剂无毒，且纳米膜直接生长在金属基底上，无需使用粘合剂或进行后处理。基底可以是各种尺寸的柔性金属基底，适用于含钴类水滑石纳米膜的大规模生产和工程化应用。该含钴类水滑石纳米膜电极可直接用于电化学水氧化催化反应，对水氧化反应的催化活性高且稳定性好。

主权项

一种金属基底/含钴类水滑石纳米膜电极，是含钴类水滑石膜生长于金属基底上，含钴类水滑石化学式是：M_xCo_y(OH)_z(A)·nH₂O或Co_xFe_y(OH)_z(A)·nH₂O，其中M表示二价金属离子，M为锌、钴、镍、铁或锰离子，x:y表示M与钴离子的摩尔比为1～4:1，n表示结晶水数目，n＝5～15，A表示阴离子，是硫酸根、碳酸根或硝酸根中的一种或两种；含钴类水滑石纳米膜结构为：含钴类水滑石纳米片垂直有序生长在基底上形成纳米膜，其中纳米片的厚度为20～80纳米，宽度为200～500纳米；纳米膜的厚度为400纳米～1微米；所述金属基底是镍片、钛片、镍铬合金片，其厚度为0.03mm～0.12mm，面积为1～20cm²。