用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备方法

摘要

用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备方法，本发明涉及一种在酸性介质中用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备方法。本发明是要解决镍基催化剂在酸性介质中电解制氢活性较低的问题。用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备方法：(1)还原石墨烯胶体液的配制；(2)阴离子型聚丙烯酰胺溶液的配制；(3)泡沫铜前处理；(4)泡沫铜表面自组装还原石墨烯团簇；(5)电镀镍；(6)电镀岛状铬，在泡沫铜表面制备还原石墨烯团簇/Ni/Cr的复合催化层。用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr复合材料可以有效提高镍基催化剂在酸性介质中的催化活性。

主权项

用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备方法，其特征在于用作电解水阴极的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备方法按以下步骤进行：(1) 还原石墨烯胶体液的配制：a. 称取0.5~1.0 g的阳离子型表面活性剂，加入到1000 ml水+异丙醇+柠檬酸钠的混合溶液中，在室温下搅拌10~60 min之后，加入0.5~1.5 g还原石墨烯片；b. 在室温下搅拌1 h之后采用超声波细胞粉碎机处理1 h；c. 重复步骤b 1~10次，完成还原石墨烯胶体液的配制；(2) 阴离子型聚丙烯酰胺溶液的配制：d. 将浓度为1.0~1.5 g/L的阴离子型聚丙烯酰胺溶于去离子水中，在室温下搅拌2~3 h后配得阴离子型聚丙烯酰胺溶液；(3) 泡沫铜前处理：e. 将泡沫铜浸入除蜡水中超声处理10~15分钟，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗，除去表面油污；f. 将经过步骤e的泡沫铜浸入过硫酸钾的硫酸溶液中刻蚀1~10分钟，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗后，完成泡沫铜的前处理；(4) 泡沫铜表面自组装还原石墨烯团簇：g. 将经过步骤(3)处理之后的泡沫铜浸入步骤(2)配制的阴离子型聚丙烯酰胺溶液中5~8 min，然后采用异丙醇冲洗10 s，自然晾干后浸入步骤(1)配制的还原石墨烯胶体液5~8 min，取出后采用异丙醇冲洗20~90 s，自然晾干后完成泡沫铜表面自组装还原石墨烯团簇；(5) 电镀镍：h. 将步骤(4)制备的泡沫铜/自组装还原石墨烯团簇复合材料作为阴极，纯镍板作为阳极，浸入温度为35~45 ℃的瓦特型镀镍液中，在电流密度为1.0~5.0 A/dm²的条件下电沉积5~30 min，之后经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗后完成泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni的制备；(6) 电镀岛状铬：i. 将步骤(5)制备的泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni作为阴极，铅板作为阳极，浸入温度为45~55 ℃的镀铬溶液中，在电流密度为38~60 A/dm²的条件下电沉积1~20 s，之后经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗，再冷风吹干完成泡沫铜/还原石墨烯团簇/Ni/Cr的制备。