一步合成Co@CNT/CN纳米复合材料及其析氧性能

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2024.05.006

辽宁石油化工大学学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 38-43.DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.05.006

一步合成Co@CNT/CN纳米复合材料及其析氧性能

张文才(), 陈雅娟, 石小红, 牟水江, 唐静, 李维军()

辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺 113001

收稿日期:2023-04-30 修回日期:2023-05-06 出版日期:2024-10-25 发布日期:2024-11-01
通讯作者: 李维军
作者简介:张文才（2002⁃），男，本科生，自动化专业，从事电催化方面的研究；E⁃mail：3515291624@qq.com。
基金资助:
辽宁省教育厅基本科研项目(LJKMZ20220739);辽宁省大学生创新创业训练计划项目(2021101480004)

One⁃Step Synthesis of Co@CNT/CN Nanocomposites and Their Oxygen Evolution Properties

Wencai ZHANG(), Yajuan CHEN, Xiaohong SHI, Shuijiang MOU, Jing TANG, Weijun LI()

School of Mechanical Engineering，Liaoning Petrochemical University，Fushun Liaoning 113001，China

Received:2023-04-30 Revised:2023-05-06 Published:2024-10-25 Online:2024-11-01
Contact: Weijun LI

摘要/Abstract

摘要：

通过简单的一锅共沉淀法，以双氰胺、葡萄糖和硝酸钴为原料，最终获得了Co@CNT/CN纳米复合材料；利用X射线衍射(XRD)、电化学测试等手段，研究了碳纳米管(CNTs)对Co单质催化活性的影响。结果表明，Co@CNT/CN纳米复合材料可以在煅烧温度为850 ℃的条件下得到；具有碳纳米管的Co@CNT/CN材料存在特殊的导电性，可促进Co单质的分离，降低团聚现象的发生，从而获得较高的电催化活性，其电催化活性明显高于其他样品。

关键词: 电催化, 析氧反应, 钴单质, 碳纳米管

Abstract:

Co@CNT/CN nanocomposites were obtained by a simple one-pot co?precipitation method using dicyandiamide, glucose and cobalt nitrate as raw materials. The effect of carbon nanotubes (CNTs) on the catalytic activity of Co was investigated by X-ray diffraction (XRD) and electrochemical tests. The results show that Co@CNT/CN can be obtained only at the calcination temperature of 850 ℃. And after electrochemical performance test, it was found that the electrocatalytic activity of Co@CNT/CN material with carbon nanotubes was significantly higher than that of other samples, mainly because carbon nanotubes have special conductivity, but also can promote the separation of Co elemental, reduce the agglomeration phenomenon, so as to obtain higher electrocatalytic activity.

Key words: Electrocatalysis, Oxygen evolution reaction, Cobalt elemental, Carbon nanotubes

中图分类号:

TQ15

张文才, 陈雅娟, 石小红, 牟水江, 唐静, 李维军. 一步合成Co@CNT/CN纳米复合材料及其析氧性能[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(5): 38-43.

Wencai ZHANG, Yajuan CHEN, Xiaohong SHI, Shuijiang MOU, Jing TANG, Weijun LI. One⁃Step Synthesis of Co@CNT/CN Nanocomposites and Their Oxygen Evolution Properties[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2024, 44(5): 38-43.

图/表 8

图1 700 ℃烧结的Co/CN的SEM图

Fig.1 SEM images of Co/CN as sintered at 700 ℃

图2 850 ℃烧结的Co@CNT/CN纳米复合材料的SEM图

Fig.2 SEM images of Co@CNT/CN nanocomposites as sintered at 850 ℃

图3 Co@CNT/CN纳米复合材料的XRD图

Fig.3 XRD images of Co@CNT/CN nanocomposites

图4 Co@CNT/CN纳米复合材料的XPS图

Fig.4 XPS images of Co@CNT/CN nanocomposites

图5 700 ℃烧结的Co/CN的TEM图

Fig.5 TEM image of Co/CN sintered at 700 ℃

图6 850 ℃烧结的Co@CNT/CN纳米复合材料的TEM图

Fig.6 TEM image of Co@CNT/CN nanocomposites sintered at 850 ℃

图7 Co@CNT/CN纳米复合材料的电化学性能测试

Fig.7 Electrochemical performance testing of Co@CNT/CN nanocomposites

图8 Co@CNT/CN纳米复合材料稳定性测试

Fig.8 Stability testing of Co@CNT/CN nanocomposites

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