[发明专利]用于电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料制备方法

摘要

用于电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料制备方法，本发明涉及一种用于碱性溶液中电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料的制备方法。本发明是要解决目前电解制氢过程中非贵金属催化剂析氢过电位高的问题。用于电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料制备方法：(1)碳纳米管溶液的配制；(2)吸附剂溶液的配制；(3)泡沫镍前处理；(4)泡沫镍表面层层自组装碳纳米管；(5)电镀镍，在泡沫镍表面得到具有高催化活性的层层自组装碳纳米管/镍。一种用于电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料可以有效降低催化剂的析氢过电位，有利于电解制氢的节能化。

主权项

1.用于电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料制备方法，其特征在于用于电解制氢的泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料制备方法按以下步骤进行：(1) 碳纳米管溶液的配制：a. 将0.1~2.0 g多壁碳纳米管加入到15~100 mL 98%的硫酸中，在室温下搅拌1~24 h之后加入0.05~1.00 g硝酸钠和0.5~2.0 g高锰酸钾，在35℃下搅拌10~60 min，然后在30 min内慢慢加入200 mL去离子水并维持溶液温度在45℃以下，冷却至室温后完成碳纳米管的亲水化处理；b. 采用去离子水对步骤a处理后的碳纳米管进行离心洗涤至其水溶液pH为6.0~8.0，将碳纳米管分散于1 L去离子水中，配得碳纳米管溶液；(2) 吸附剂溶液的配制：c. 将浓度为0.3~1.0 g/L的吸附剂溶于去离子水中，在室温下搅拌120~180 min，调整pH至6.8~7.2，配得吸附剂溶液；(3) 泡沫镍前处理：d. 以泡沫镍为阴极、石墨片为阳极在电解除油液中进行阴极电解除油10~15 min；e. 将经过除油的泡沫镍经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗后，浸入温度为45~50℃、体积百分浓度为25%~30%的盐酸溶液中浸蚀6~8 min，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗后，完成泡沫镍的前处理；(4) 泡沫镍表面层层自组装碳纳米管：f. 将经过步骤(3)处理之后的泡沫镍浸入步骤(2)配制的吸附剂溶液中30~60 s，然后浸入99.5%乙醇中10 s，取出后冷风吹干，浸入步骤(1)配制的碳纳米管溶液中0.5~2.0 min，然后浸入99.5%乙醇中10 s，取出后冷风吹干，完成泡沫镍表面自组装碳纳米管；g. 重复步骤f 2~30次，完成泡沫镍/层层自组装碳纳米管复合材料的制备；(5) 电镀镍：h. 将步骤(4)制备的泡沫镍/层层自组装碳纳米管复合材料作为阴极，硫镍板作为阳极，浸入温度为40~50 ℃的氨基磺酸型镀镍液中，在电流密度为10.0~15.0 A/dm2的条件下电沉积5~30 min，之后经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗，然后冷风吹干完成泡沫镍/层层自组装碳纳米管/镍复合材料的制备。