Page 155 - 《精细化工》2022年第3期

第 39 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.39, No.3
2022 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2022

催化与分离提纯技术
快速界面法制备 FeOOH@CoNi-LDH@NF

用于高效析氧

*
卫学玲，邹祥宇，包维维 ，艾桃桃，李文虎，蒋 鹏
（陕西理工大学 材料科学与工程学院，陕西 汉中 723000）

摘要：以六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、尿素和氟化铵为原料，采用水热法在镍网上原位构筑层状双金属氢氧
化物（LDH）（CoNi-LDH@NF），然后采用快速界面法在硝酸钠和六水合氯化铁的 100 ℃溶液中对其进行刻蚀
制备了 FeOOH@CoNi-LDH@NF。利用 XRD、SEM、XPS 和 TEM 对 FeOOH@CoNi-LDH@NF 进行了形貌表征
和物相分析，并在 1 mol/L KOH 电解液中进行了电催化析氧性能测试。结果表明，异质界面明显的粗糙纳米棒
结构极大地增多了 FeOOH@CoNi-LDH@NF 的有效活性位点数，提升了对中间物质的转换速率。驱动 100
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mA/cm 的电流密度仅需 291 mV 过电势，Tafel 斜率为 48 mV/dec；该电极具有至少 100 h 的耐久性，展示出优
异的碱性析氧性能。
关键词：快速界面法；催化剂；析氧反应；FeOOH@CoNi-LDH@NF；层状双金属氢氧化物；催化技术
中图分类号：TQ129；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 03-0577-07

FeOOH@CoNi-LDH@NF prepared by fast interface engineering

for efficient oxygen evolution reaction

*
WEI Xueling, ZOU Xiangyu, BAO Weiwei , AI Taotao, LI Wenhu, JIANG Peng
（School of Materials Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi, China）

Abstract: CoNi-layered double metal hydroxides (LDH) (CoNi-LDH@NF) was constructed in situ on
nickel network by hydrothermal method using cobalt nitrate hexahydrate, nickel nitrate hexahydrate, urea
and ammonium fluoride as raw materials. CoNi-LDH was etched in sodium nitrate and ferric chloride
hexahydrate solution at 100 ℃ by fast interface engineering to form FeOOH@CoNi-LDH@NF. The
morphology and phase of FeOOH@CoNi-LDH@NF were characterized by XRD, SEM, XPS and TEM.
Electrocatalytic oxygen evolution performance was tested in 1 mol/L KOH electrolyte. The results showed
that the rough heterogeneous nanorods greatly increased the number of active sites of
FeOOH@CoNi-LDH@NF and the conversion rate of intermediate substances. FeOOH@CoNi-LDH@NF
2
required an overpotential of 291 mV to deliver a current density of 100 mA/cm , and Tafel slope was
48 mV/dec. The electrode had good durability at least 100 h and exhibited excellent oxygen evolution
reaction performance in alkaline.
Key words: fast interface engineering; catalyst; oxygen evolution reaction; FeOOH@CoNi-LDH@NF;
layered double metal hydroxides; catalysis technology

[3]
工业经济的快速发展引发能源危机和环境恶 气的制备方法很多。例如：甲醇水蒸气重整制氢 、
[1]
[4]
化，太阳能、风能等新能源得到大力开发 。氢气 电解水制氢 等。前者本质上并未摆脱对化石能源
[2]
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燃烧值高（1.4×10 J/kg，约为甲烷的 2788 倍） ， 的依赖。而电解水制氢采用可再生电能进行水裂解，
燃烧产物仅为 H 2 O，理论上可实现碳的零排放。氢 制取的氢气纯度高。

收稿日期：2021-11-23; 定用日期：2021-12-16; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211193
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（51504147）
作者简介：卫学玲（1980—），女，工程师。联系人：包维维（1982—），女，副教授，E-mail：baowei1834@163.com。