[发明专利]一种镍锰双金属氢氧化物复合材料、光催化剂和电极材料

说明书

本发明提供了一种碳酸氧铋‑镍锰双氢氧化物复合材料，包括：碳酸氧铋；负载在所述碳酸氧铋表面的镍锰双金属氢氧化物。与现有技术相比，本发明提供的镍锰双金属氢氧化物复合材料以碳酸氧铋为载体，碳酸氧铋表面负载有镍锰双金属氢氧化物，碳酸氧铋作为镍锰双金属氢氧化物生长的基体，能够引导和控制其形貌结构；而且碳酸氧铋与镍锰双金属氢氧化物的紧密连接能够更充分、快速的为氧化还原反应提供离子通道；在镍锰双金属氢氧化物和碳酸氧铋共同作用下，能够使得到的复合材料同时具有较好的电化学性能以及光催化性能。本发明还提供了一种电极材料和光催化剂。

技术领域

本发明涉及镍锰双金属氢氧化物技术领域，尤其涉及一种镍锰双金属氢氧化物、光催化剂和电极材料。

背景技术

层状双氢氧化物(layered Double Hydroxide，简称LDHs)又称阴离子黏土或类水滑石化合物，其晶体结构与自然界存在的水滑石矿(Hydrotalcite，分子式为Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃ 4H₂O)结构相似。层状双氢氧化物自发现以来对其研究经久不衰，其在催化化学、离子交换剂、吸附剂、电化学、光化学等方面，有广泛的应用。层状双氢氧化物含有丰富的片层，可作为超级电容器的电极材料，它能同时利用双电层电容和法拉第准电容两种储能机理，一方面通过提供大比表面积提高双电层电容，另一方面利用层板上过渡金属元素的氧化还原反应提供较高的法拉第准电容。而且，层状双金属氢氧化物独特的空间结构使其具有碱性、层间阴离子可交换性、热稳定性。由于这些特性，层状双金属氢氧化物逐渐成为较理想的超级电容器电极材料。

同时，LDHs作为光催化剂的研究也正在兴起，由于层状双氢氧化物的层板离子具有可替代性，将具有光催化活性的离子如Zn²⁺或Ti²⁺作为LDHs组成中的金属阳离子，可以制备具有光催化活性的物质。

当前制备的双氢氧化物种类丰富多样，包括NiMn-LDH、NiAl-LDH、CoMn-LDH、CoAl-LDH、NiCo-LDH等。在这些双氢氧化物中NiMn-LDH可以充分利用两种金属的协同效应，能够保证更为充分、快速的离子吸附与脱附及循环稳定性。但是镍锰双氢氧化物纳米片在循环过程中结构的溶胀和坍塌导致的容量衰减限制了其在实际运用中的进一步发展，因此提高镍锰双氢氧化物的电化学性能成为人们研究的热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镍锰双金属氢氧化物复合材料，本发明提供的镍锰双金属氢氧化物复合材料同时具有较好的电化学性能以及光催化性能。

本发明提供了一种镍锰双金属氢氧化物复合材料，包括：

碳酸氧铋；

负载在所述碳酸氧铋表面的镍锰双金属氢氧化物。

优选的，所述镍锰双金属氢氧化物为：

Ni_1-xMn_x(OH)₂·mH₂O

其中，0＜x＜1，m为1～10。

优选的，所述碳酸氧铋和镍锰双金属氢氧化物的质量比为(1～4)：(1～2)。

本发明提供了一种上述技术方案所述的镍锰双金属氢氧化物复合材料的制备方法，包括：

将碳酸氧铋和碱性物质溶于水中，得到分散液；

将所述分散液、镍盐和锰盐进行反应，得到镍锰双金属氢氧化物复合材料。