[发明专利]一种用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种用于电催化水解的氧化亚铜‑四氧化三钴核壳材料的制备方法及其产品。其包括，制备氧化亚铜纳米材料：在铜盐溶液中，磁力搅拌下加入碱溶液、表面活性剂、还原剂，进行水热反应，冷却、洗涤、干燥；制备氧化亚铜‑四氧化三钴核壳材料：将所述氧化亚铜纳米材料在磁力搅拌下加入到钴盐溶液中，依次加入碱溶液和表面活性剂，水热反应后，冷却、洗涤、干燥。本发明制备的氧化亚铜‑四氧化三钴核壳材料具有催化活性优异，稳定性和可重复性好的优点。本发明整个操作流程简单，生产成本小，具有良好的经济效益和应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法及其产品。

背景技术

四氧化三钴是一种储量丰富的过渡金属氧化物，因其为尖晶石结构，具有优异的催化性能及优良的稳定性，已经在电化学领域有着广泛应用，可以用于合成锂离子电池正极材料钴酸锂。

核壳是用一种纳米材料通过化学键或其他作用力将另一种纳米材料包覆起来形成的纳米结构。核壳结构由于其具有独特的结构特征，整合了内外两种材料的性质，并互相补充各自的不足，从而显著提高了催化效率。因此，具有优异催化活性的四氧化三钴核壳材料受到研究者越来越多的关注。

现有技术制备的四氧化三钴核壳材料为单一的钴的氧化物，而单一的金属氧化物在电催化过程中会由于表面吸附等原因而失活，或造成电催化活性降低，因此需要开发在四氧化三钴催化剂中渗杂复合的金属氧化物的制备工艺。

现有技术中四氧化三钴-氧化铜复合材料的制备方法工艺流程较为复杂，所得材料结构简单。因此，如何开发一种工艺流程简单，成本低，对环境影响小，粒径分布均匀，分散性好的核壳材料成为有待解决的技术问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法，其包括，

制备氧化亚铜纳米材料：在铜盐溶液中，磁力搅拌下加入碱溶液、表面活性剂、还原剂，进行水热反应，冷却、洗涤、干燥，得到氧化亚铜纳米材料；

制备氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料：将所述氧化亚铜纳米材料在磁力搅拌下加入到钴盐溶液中，依次加入碱溶液和表面活性剂，水热反应后，冷却、洗涤、干燥，得到氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料。

作为本发明所述用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法的一种优选方案：所述制备氧化亚铜纳米材料，其中，所述铜盐溶液，浓度为1.0～2.0M，所述铜盐溶液包括硝酸铜；所述碱溶液，浓度为2.5～3.7M，所述碱溶液包括氢氧化钠，所述磁力搅拌下加入碱溶液，加入速率为每秒一滴。

作为本发明所述用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法的一种优选方案：所述制备氧化亚铜纳米材料，其中，所述表面活性剂，浓度为1.0～2.0g/L，所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮。

作为本发明所述用于电催化水解的氧化亚铜-四氧化三钴核壳材料的制备方法的一种优选方案：所述制备氧化亚铜纳米材料，其中，所述还原剂，浓度为1.0～2.0M，所述还原剂包括葡萄糖。