[发明专利]有序介孔碳/Ni纳米粒子块状电极的制备及电催化应用

摘要

本发明公开了一种有序介孔碳/Ni纳米粒子块状电极的制备及电催化应用，其特点是以三嵌段共聚物为模板剂，可溶性的低分子量有机聚合物为碳源，醋酸镍为镍源，一步法合成有序介孔碳材料，然后通过蒸发溶剂形成高分子膜，将高分子膜压制成块状后高温碳化，制得介孔碳/Ni纳米粒子块状电极，将其作为一室型电解池的阴极和镁棒阳极用于电催化芳香酮的还原反应。本发明与现有技术相比具有纳米粒子较小，介孔碳的孔径均匀一致、离子交换性能、高温热稳定性能以及优良的化学催化性能和易被改性以及具有多种不同的孔结构可供选择，在芳香酮的电化学还原中表现出良好的稳定性和催化活性，是一种很有应用前景且十分理想的电催化材料。

主权项

1.一种有序介孔碳/Ni纳米粒子块状电极制备，其特征在于以三嵌段共聚物为模板剂，可溶性的低分子量有机聚合物为碳源，醋酸镍为镍源，一步法合成有序介孔碳材料，然后通过蒸发溶剂形成高分子膜，将高分子膜压制成块状后高温碳化，制得介孔碳/Ni纳米粒子块状电极，具体制备包括以下步骤：a、低分子量有机聚合物的制备将苯酚与甲醛和浓度为20%的氢氧化钠水溶液按1:2:0.1摩尔比混合，在70~80 ºC温度下反应60~80min，反应液用HNO3溶液调节pH至6，旋蒸除水后得可溶性的低分子量酚醛树脂；b、模板剂的制备将三嵌段共聚物按1:1~100质量比溶于乙醇中，搅拌10~15min后为三嵌段共聚物模板剂；c、高分子膜的制备将上述制备的模板剂和低分子量酚醛树脂与醋酸镍按1：0.5~5：0.01~5质量比混合，搅拌1~48h后将所得溶液倒在玻璃板上，在0~200ºC温度下蒸发6~96 h，溶剂蒸发后所得材料为高分子膜；d、有序介孔碳/Ni纳米粒子块状电极的制备将上述制备的高分子膜使用压片磨具制成1~10cm的块状，然后在350~1500ºC温度以及氮气氛围下进行1~6h的高温碳化，制得有序介孔碳/Ni纳米粒子的块状电极，所述块状为矩形、圆形或三角形。