表面负载有Au纳米颗粒的碳纳米管阵列电极及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种载有Au纳米颗粒的碳纳米管阵列电极，以三维多孔泡沫镍为基体，基体上直接生长载有Au纳米颗粒的碳纳米管阵列，Au纳米颗粒生长于碳纳米管内表面上。本发明还公开了该载有Au纳米颗粒的碳纳米管阵列电极的制备方法和应用。制备工艺简单、成本低、周期短、能耗低等优点，适合大规模工业化生产；制备得到的阵列型碳纳米管电极不含粘结剂，由于特殊的三维多孔结构以及纳米结构Au和碳纳米管的协同催化作用，所述的复合电极用作催化正极时，锂空电池显示出较低的极化和较好的循环稳定性。

主权项

一种表面负载有Au纳米颗粒的碳纳米管阵列电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将六水合硝酸锌、六亚甲基四胺溶于去离子水，再加入氨水，搅拌均匀后得到混合溶液；所述六亚甲基四胺和六水合硝酸锌的摩尔比为0.5～2.0；所述氨水与去离子水的体积比为0.03～0.1；所述混合溶液中Zn²⁺浓度为0.01～0.05mol/L；2)将泡沫镍浸入混合溶液中，经70～110℃水热反应2～10h，再经后处理得到表面载有氧化锌纳米棒的泡沫镍，记为Ni/ZnO；3)将步骤2)得到的Ni/ZnO在室温下用溅射法喷金60～120s，再浸入浓度为0.05～0.15mol/L的葡萄糖溶液中，取出后进行热处理得到载有氧化锌、金纳米颗粒和碳纳米管的泡沫镍，记为Ni/ZnO/Au/CNT；所述热处理的温度为500～700℃，时间为2～10h；4)将Ni/ZnO/Au/CNT浸入浓度为1～3mol/L的NaOH水溶液中去除ZnO，经后处理得到所述的表面负载有Au纳米颗粒的碳纳米管阵列电极，记为Ni/Au/CNT。