[0028] 为实现上述目的,下面结合附图对本发明的实施例做出详细的说明,但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0029] NiFe(CN)5NO纳米颗粒的制备:
[0030] 将等体积的Na2Fe(CN)5NO.2H2O溶液加入到Ni(NO3).6H2O溶液中,搅拌均匀,静置8~12h,优选10 h,所得沉淀物离心分离,洗涤后60 °C真空干燥12 h,得到NiFe(CN)5NO纳米颗粒,其中,所述Na2Fe(CN)5NO.2H2O和Ni(NO3).6H2O的质量浓度比为1:3。
[0031] 实施例1
[0032] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于60mL无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0033] 称取4 mg 催化剂超声分散在1 mL的 98%的乙醇中,再加入10 μL 5%的Nafion溶液,超声处理30分钟,使其形成均匀的浆料。取5 μL的催化剂浆料滴在直径为3 mm的玻碳电极上,待电极干燥后进行析氧反应测试。
[0034] 图1为S-NiFe(CN)5NO的XRD 图谱。所有衍射峰均与立方晶相的NiFe(CN)5NO.5H2O的标准卡片 (JCPDS, No. 43-0772) 相一致,表明硫掺杂并未改变NiFe(CN)5NO的晶体结构。
[0035] 图2为产物的EDS图谱,样品中含有Fe, Ni, C, N, S元素,其中S元素来源于硫脲,说明成功地将S掺入NiFe(CN)5NO中。
[0036] 从图3可以看出,S-NiFe(CN)5NO为纳米颗粒,其形貌规则、尺寸均一,粒径约为40 nm。
[0037] 从图4中LSV曲线中可以看出,S-NiFe(CN)5NO在电流密度为10 mA cm-2时的过电势为276 mV,其性能与商用的RuO2比较更为优异。
[0038] 从图5中Tafel曲线中可以看出,S-NiFe(CN)5NO的Tafel斜率为34.5 mV·dec-1,说明S-NiFe(CN)5NO具有优越的析氧动力学特征。
[0039] 图6是S-NiFe(CN)5NO纳米颗粒在1 M KOH溶液中的I-t曲线。对催化剂进行稳定性测试,在过电位为276 mV的恒电位下持续电解10 h后,仍保持较好催化活性,说明所合成的材料具有很好的稳定性。
[0040] 实施例2
[0041] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为4.1 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0042] 实施例3
[0043] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为12.3 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0044] 实施例4
[0045] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为16.4 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0046] 实施例5
[0047] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于120 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0048] 实施例6
[0049] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于160 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0050] 实施例7
[0051] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于180 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0052] 实施例8
[0053] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于200 oC反应12 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0054] 实施例9
[0055] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应8 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0056] 实施例10
[0057] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应10 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0058] 实施例11
[0059] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应14 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0060] 实施例12
[0061] 将154 mg NiFe(CN)5NO分散于无水乙醇中,浓度为2.5 g/L,超声分散均匀后,加入硫脲,控制硫脲浓度为8.2 g/L,继续超声分散,搅拌均匀,将混合物转移至容量为100 mL反应釜中,于140 oC反应16 h。反应结束后,自然冷却,产物离心分离,所得沉淀物洗涤真空干燥,得到墨绿色产物S-NiFe(CN)5NO。
[0062] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。