【技术实现步骤摘要】
本申请属于电催化剂制备，尤其涉及一种ppy/nico-ldh/nf复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、镍钴层状双氢氧化物(nico-ldh)由于其合理的介孔孔径分布、高比表面积、镍钴两元素的多价态以及两元素的协同作用等共同作用下，使得镍钴双氢氧化物拥有极高理论容量，并且原料丰富、成本低廉、无毒而受到广泛关注。但其存在低电导率和结构的不稳定性导致电极的循环寿命缩短。现有通常引入导电聚合物(聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等)以提高复合材料的电化学性能。但是，现有的制备工艺制成的复合材料易于团聚且难以控制，使得材料的导电性差且结构稳定差，无法满足实际中的使用要求。因此，需要改进现有镍钴层状双氢氧化物电极材料以提高其综合性能。
2、申请公布号为cn 116825548a的现有技术公开了一种镍钴层状氢氧化物包裹聚吡咯管复合材料，通过以咪唑酸盐框架为模板，通过水热法将镍钴层状氢氧化物包裹聚吡咯纳米管上，制成具有优异电化学性能的复合材料。
3、但是，现有的复合材料存在以下问题：一是镍钴层状双氢氧化物材料易折叠团聚，进而导致其电导率低，结构不稳定；二是不具备在同一电解液中同时表现出优异的oer和her性能；三是制备工艺复杂，成本高，不利于工业化生产。
技术实现思路
1、本申请公开了一种ppy/nico-ldh/nf复合材料及其制备方法与应用，旨在解决现有复合材料存在电导率低、结构不稳定、不能同时表现出优异的oer和her性能、制备工艺复杂，成本高的技术问题。
2
3、本申请的第一方面提供了一种ppy/nico-ldh/nf复合材料，所述复合材料包括泡沫镍基底以及复合于所述泡沫镍基底上的nico层状双金属氢氧化物和聚吡咯；
4、所述聚吡咯复合于nico层状双金属氢氧化物的表面。
5、结合第一方面优选地，所述复合材料具有纳米片阵列结构。
6、本申请的第二方面提供了第一方面所述的ppy/nico-ldh/nf复合材料的制备方法，所述方法包括：
7、将泡沫镍加入到co(no3)2·6h2o和2-甲基咪唑的水溶液中，室温反应，得到l-co-zif/nf前驱体；
8、将所述l-co-zif/nf前驱体溶解于ni(no3)2·6h2o的水溶液中，室温反应，分离收集，得到nico-ldh/nf；
9、将吡咯电沉积聚合到所述nico-ldh/nf表面，即得ppy/nico-ldh/nf复合材料。
10、结合第二方面优选地，所述co(no3)2·6h2o、2-甲基咪唑与ni(no3)2·6h2o的质量比为0.6-0.7：1.4-1.5：2.6-2.9。
11、结合第二方面优选地，所述吡咯的加入量为0.5-2ml。
12、结合第二方面优选地，将co(no3)2·6h2o的水溶液、2-甲基咪唑的水溶液与泡沫镍混合进行反应的时间为4-6h。
13、结合第二方面优选地，将所述l-co-zif/nf前驱体溶解于ni(no3)2·6h2o的水溶液中反应的时间为18-24h。
14、结合第二方面优选地，将吡咯电沉积聚合到所述nico-ldh/nf表面的方法包括：以吡咯与对甲苯磺酸的混合水溶液为电解液，以饱和甘汞电极为参比电极，铂片电极为对电极，nico-ldh/nf为工作电极，通过cv循环电化学聚合制成。
15、结合第二方面优选地，所述通过cv循环电化学聚合时，电压为0.1-2v，沉积循环次数为1-3。
16、本申请的第三方面提供了第二方面所述的制备方法制成的ppy/nico-ldh/nf复合材料在电催化反应中的应用。
17、与现有技术相比，本申请实施例的优点或有益效果至少包括：
18、本申请提供的ppy/nico-ldh/nf复合材料通过将nico层状双金属氢氧化物和聚吡咯复合于泡沫镍基底上，且聚吡咯复合于nico层状双金属氢氧化物的表面，一方面，通过聚吡咯对nico层状双金属氢氧化物的表面诱导，使得层状双金属氢氧化物排列的更加规整且密集，有利于电子的高效传质，增强了电解质和活性位点之间的转移效率；另一方面，通过聚吡咯对nico层状双金属氢氧化物的表面修饰，能够诱导了电子转移界面，使复合材料暴露出更多的催化活性位点并增强了电子相互作用，使其在碱性介质中的her和oer均表现出优异的电催化活性；与此同时，能够经1000次循环后，在碱性介质中的her和oer均表现出优异的循环稳定性。
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1.一种PPy/NiCo-LDH/NF复合材料，其特征在于，所述复合材料包括泡沫镍基底以及复合于所述泡沫镍基底上的NiCo层状双金属氢氧化物和聚吡咯；
2.根据权利要求1所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料，其特征在于，所述复合材料具有纳米片阵列结构。
3.一种根据权利要求1所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求1所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料的制备方法，其特征在于，所述Co(NO3)2·6H2O、2-甲基咪唑与Ni(NO3)2·6H2O的质量比为0.6-0.7：1.4-1.5：2.6-2.9。
5.根据权利要求1所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料的制备方法，其特征在于，所述吡咯的加入量为0.5-2mL。
6.根据权利要求1所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料的制备方法，其特征在于，将Co(NO3)2·6H2O的水溶液、2-甲基咪唑的水溶液与泡沫镍混合进行反应的时间为4-6h。
7.根据权利要求1所述的PPy
8.根据权利要求1所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料的制备方法，其特征在于，将吡咯电沉积聚合到所述NiCo-LDH/NF表面的方法包括：以吡咯单体与对甲苯磺酸的混合水溶液为电解液，以饱和甘汞电极为参比电极，铂片电极为对电极，NiCo-LDH/NF为工作电极，通过CV循环电化学聚合制成。
9.根据权利要求8所述的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料的制备方法，其特征在于，所述通过CV循环电化学聚合时，电压为0.1-2V，沉积循环次数为1-3。
10.一种根据权利要求3-9任一所述的制备方法制成的PPy/NiCo-LDH/NF复合材料在电催化反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种ppy/nico-ldh/nf复合材料，其特征在于，所述复合材料包括泡沫镍基底以及复合于所述泡沫镍基底上的nico层状双金属氢氧化物和聚吡咯；
2.根据权利要求1所述的ppy/nico-ldh/nf复合材料，其特征在于，所述复合材料具有纳米片阵列结构。
3.一种根据权利要求1所述的ppy/nico-ldh/nf复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
4.根据权利要求1所述的ppy/nico-ldh/nf复合材料的制备方法，其特征在于，所述co(no3)2·6h2o、2-甲基咪唑与ni(no3)2·6h2o的质量比为0.6-0.7：1.4-1.5：2.6-2.9。
5.根据权利要求1所述的ppy/nico-ldh/nf复合材料的制备方法，其特征在于，所述吡咯的加入量为0.5-2ml。
6.根据权利要求1所述的ppy/nico-ldh/nf复合材料的制备方法，其特征在于，将co(no3)2·6h2...
【专利技术属性】
技术研发人员：常海洋，张博轩，张威，陈瑞，张婉莹，刘时剑，郎坤，邱海鹏，蒋保江，袁中柯，汪成，钟世龙，杨玉照，李靖，曹先启，黄梓彦，邢金金，杨克俭，王岭，孙雪萌，陈旭东，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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