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与流程

文档序号:12099669阅读:来源:国知局

技术特征:

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。

2.根据权利要求1所述的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,其特征在于步骤(2)中所述的吸附剂为阳离子型聚丙烯酰胺,分子量为300万~500万。

3.根据权利要求1所述的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,其特征在于步骤(3)的d中采用的电解除油液按无水碳酸钠的浓度为20~50 g/L、磷酸三钠的浓度为25~50 g/L的比例,将无水碳酸钠和磷酸三钠依次加入水中混合均匀配制而成,并在温度为25~50 ℃、电流密度为5.0~20.0 A/dm2的条件下工作。

4.根据权利要求1所述的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,其特征在于步骤(5)中所述的氨基磺酸型镀镍液按硼酸的浓度为25~35 g/L、氯化钾的浓度为10~40 g/L、氯化镍的浓度为5~40 g/L、氨基磺酸镍的浓度为200~350 g/L的比例,将硼酸、氯化钾、氯化镍和氨基磺酸镍依次加入水中混合均匀,调整pH为4.0~5.0配制而成。

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