本發(fā)明屬于電解水陽(yáng)極產(chǎn)氧電極技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物(terracedmn3o4@comn2o4)及其制備方法和其在電催化水氧化中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)化石燃料過(guò)渡消耗導(dǎo)致能源危機(jī)日益凸顯，尋找新型可再生能源已刻不容緩。氫能作為一種清潔可再生能源，其高效利用對(duì)解決當(dāng)前能源與環(huán)境問(wèn)題意義重大。電解水制氫的方法具有環(huán)境污染小、副產(chǎn)物少的特點(diǎn)，因此成為大規(guī)模制氫的主要途徑^1,2。電解水整個(gè)反應(yīng)包括陽(yáng)極氧析出和陰極氫析出兩個(gè)過(guò)程，由于陽(yáng)極氧析出涉及多電子質(zhì)子耦合反應(yīng)，相較于氫析出過(guò)程更為復(fù)雜，是目前制約電解水效率提升的“瓶頸”問(wèn)題。盡管ir,ru,iro2,ruo2等貴金屬基催化劑表現(xiàn)出較好的氧析出性能，但其價(jià)格昂貴、儲(chǔ)量稀缺，極大制約了電解水制氫的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用^3,4。因此，尋找價(jià)格低廉、儲(chǔ)量豐富的非貴金屬氧析出催化劑成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

尖晶石過(guò)渡金屬氧化物(ab2o4)由于其成本低、催化性能高、穩(wěn)定性好，受到廣泛研究。就其結(jié)構(gòu)而言，o按立方密堆積排列，a²⁺占據(jù)八分之一四面體位，b³⁺占據(jù)二分之一八面體位，其組成、結(jié)構(gòu)參數(shù)、配位數(shù)易變，可實(shí)現(xiàn)催化性能調(diào)控。目前，已有對(duì)此類(lèi)材料形貌合成用于氧析出反應(yīng)的研究。例如，li課題組用ti片做基底合成出ni摻雜的大比表面的co3o4納米線(xiàn)，擁有出色的氧析出活性⁵；gao課題組用溶劑熱加后續(xù)煅燒的方式成功合成出nico2o4中空納米立方體材料，可同時(shí)催化氧析出與氫析出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)全解水過(guò)程⁶；也有報(bào)道顯示無(wú)定形的金屬氧化物可表現(xiàn)出較好的催化性能，如smith等人就研究了無(wú)定形的鐵鈷鎳三元氧化物在一定化學(xué)計(jì)量比時(shí)有最優(yōu)的氧析出反應(yīng)性能⁷。

不難發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)的研究雖然從材料的組分、形貌進(jìn)行了改進(jìn)，但都沒(méi)有對(duì)材料表面結(jié)構(gòu)改性調(diào)節(jié)，而催化劑表面幾何結(jié)構(gòu)與電子效應(yīng)又極大影響催化活性⁸。相較于金屬材料而言，氧化物的成核、生長(zhǎng)機(jī)理又較為復(fù)雜，對(duì)其可控合成相對(duì)困難。通過(guò)合理設(shè)計(jì)催化劑，實(shí)現(xiàn)尖晶石氧化物表面結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控，將大大提升催化劑產(chǎn)氧活性。

參考文獻(xiàn)：

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5.yanguangli,panitathasin,yiyingwuy.nixco3-xo4nanowirearraysforelectrocatalyticoxygenevolution.adv.mater.2010,22,1926.

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7.rodneyd.l.smith,mathieus.prévot,randald.fagan,simontrudel,andcurtisp.berlinguette.wateroxidationcatalysis:electrocatalyticresponsetometalstoichiometryinamorphousmetaloxidefilmscontainingiron,cobalt,andnickel.j.am.chem.soc.2013,135,11580.

8.m.hamdani,r.n.singh,p.chartier.co3o4andco-basedspineloxidesbifunctionaloxygenelectrodes.int.j.electrochem.sci.,2010,5,556.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的是通過(guò)尖晶石核殼氧化物殼層調(diào)控實(shí)現(xiàn)高效電解水產(chǎn)氧的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種實(shí)現(xiàn)材料不飽和配位數(shù)調(diào)控的臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明主要通過(guò)晶種生長(zhǎng)法，利用二次加入的前軀體溶液與晶種之間的反應(yīng)，調(diào)控前驅(qū)體用量、晶種處理方法，探究臺(tái)階狀形貌形成原因，實(shí)現(xiàn)不同程度臺(tái)階狀鈷錳核殼氧化物的合成，所形成的催化劑顆粒表現(xiàn)出優(yōu)良的電解水產(chǎn)氧性能，可在電催化水氧化中應(yīng)用。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物，該臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物由以下制備方法得到：

(1)將摩爾比為1:2:1的乙酸錳粉末、油胺、油酸溶解于二甲苯中，水浴加熱至90-95℃，后加入1-2ml去離子水繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；

(2)將步驟(1)得到的反應(yīng)液用乙醇正己烷離心清洗，得到mn3o4顆粒，后將mn3o4顆粒分散于二甲苯中備用；

(3)在步驟(2)得到的分散液中加入摩爾比為2:1的油胺和油酸，水浴加熱至90-95℃；再注入10-14ml、濃度為4mm的co(clo4)2水溶液，注射速度為4ml/h，注射結(jié)束后繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；

(4)將步驟(3)得到的反應(yīng)液用乙醇正己烷離心清洗，得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒，將得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒保存于非極性正己烷中即可。

優(yōu)選地，步驟(1)和步驟(3)中的水浴溫度為90℃。

優(yōu)選地，步驟(3)中co(clo4)2水溶液的體積為12ml。

一種臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物的制備方法，該方法按照以下步驟進(jìn)行：

(1)將摩爾比為1:2:1的乙酸錳粉末、油胺、油酸溶解于二甲苯中，水浴加熱至90-95℃，后加入1-2ml去離子水繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；

(2)將步驟(1)得到的反應(yīng)液用乙醇正己烷離心清洗，得到mn3o4顆粒，后將mn3o4顆粒分散于二甲苯中備用；

(3)在步驟(2)得到的分散液中加入摩爾比為2:1的油胺和油酸，水浴加熱至90-95℃；再注入10-14ml、濃度為4mm的co(clo4)2水溶液，注射速度為4ml/h，注射結(jié)束后繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；

(4)將步驟(3)得到的反應(yīng)液用乙醇正己烷離心清洗，得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒，將得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒保存于非極性正己烷中即可。

優(yōu)選地，步驟(1)和步驟(3)中的水浴溫度為90℃。

優(yōu)選地，步驟(3)中co(clo4)2水溶液的體積為12ml。

一種臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物在電解水陽(yáng)極產(chǎn)氧催化中的應(yīng)用。

一種臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物在電解水陽(yáng)極產(chǎn)氧催化中的應(yīng)用，將制備得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒滴涂制泡沫鎳作為工作電極，飽和ag/agcl為參比電極，pt片為對(duì)電極，接入chi660e電化學(xué)工作站，在1mkoh電解液中進(jìn)行電催化產(chǎn)氧反應(yīng)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物通過(guò)晶種生長(zhǎng)法，以mn3o4為晶種，co(clo4)2水溶液為殼層前驅(qū)體，調(diào)變前驅(qū)體用量、晶種處理方式，得到不同不飽和配位數(shù)臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶。臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶的臺(tái)階狀殼層具有較多不飽和配位，為堿性條件下產(chǎn)氧提供了較多oh-吸附位，有效促進(jìn)oh-在催化劑不飽和配位處的吸附，提升產(chǎn)氧動(dòng)力學(xué)。本發(fā)明的臺(tái)階狀核殼結(jié)構(gòu)鈷錳氧化物達(dá)到10macm^-2電流密度僅需要246mv過(guò)電勢(shì)，相比于其他鈷錳基氧化物(10macm^-2過(guò)電勢(shì)為300mv左右)，可以使氧析出在相對(duì)較低過(guò)電勢(shì)中發(fā)生。

本發(fā)明的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶通過(guò)晶種生長(zhǎng)方法得到，操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、制備過(guò)程可控性、重復(fù)性強(qiáng)、無(wú)需大型儀器設(shè)備、經(jīng)濟(jì)可行；同時(shí)制備的材料水氧化性能優(yōu)越，具有一定工業(yè)價(jià)值。

本發(fā)明的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶能作為一種高效的電解水陽(yáng)極材料，表現(xiàn)出優(yōu)良的產(chǎn)氧活性，有效降低氧析出過(guò)電勢(shì)，表現(xiàn)出較好的電解水產(chǎn)氧活性，在246mv過(guò)電勢(shì)下達(dá)到10macm^-2電流密度，以及46mvdec^-1的塔菲兒斜率，可媲美ruo2等貴金屬催化性能，因此能有效替代傳統(tǒng)貴金屬催化劑，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化電解水制氫，有效緩解當(dāng)今化石燃料短缺，環(huán)境污染嚴(yán)重問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1制備得到的立方體mn3o4種子內(nèi)核的透射電鏡圖；

圖2是實(shí)施例1得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶透射電鏡圖；

圖3是實(shí)施例1得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶高倍透射電鏡圖；

圖4是實(shí)施例1得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶面掃圖；

圖5是實(shí)施例2得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶透射電鏡圖；

圖6是實(shí)施例3得到的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶透射電鏡圖；

圖7是實(shí)施例4得到的中間態(tài)mn3o4@comn2o4納米晶透射電鏡圖；

圖8是實(shí)施例5得到的非臺(tái)階狀(立方體)mn3o4@comn2o4納米晶透射電鏡圖；

圖9是實(shí)施例1,3,4,5得到的mn3o4@comn2o4納米晶顆粒的xrd衍射圖；

圖10是實(shí)施例1,3,4,5得到的mn3o4@comn2o4納米晶顆粒氧析出電壓-電流曲線(xiàn)圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以下實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1-5為調(diào)控不同反應(yīng)變量合成臺(tái)階狀、中間態(tài)及非臺(tái)階狀(立方體)mn3o4@comn2o4納米晶催化劑的制備方法及其在氧析出中應(yīng)用。

實(shí)施例1

(1)立方體mn3o4內(nèi)核制備：

a)準(zhǔn)確稱(chēng)量0.173g乙酸錳，0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為1:2:1)加入到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，接入冷凝管，水浴加熱至90℃，注入1ml去離子水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉水浴鍋，自然冷卻至室溫。

b)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移到50ml離心管中，用乙醇正己烷離心清洗三次，每次轉(zhuǎn)速設(shè)置為9800r/min，15min，得到mn3o4顆粒，后將mn3o4顆粒重新分散到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，為后續(xù)反應(yīng)備用。

(2)臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶制備：

a)在上述三頸燒瓶中加入0.73g油胺、0.3g油酸(摩爾比為2:1)，水浴加熱到90℃。同時(shí)配備12ml4mm的co(clo4)2的水溶液，加入到50ml注射器中備用。

b)連接注射泵與三頸燒瓶，設(shè)置注射時(shí)間為3小時(shí)，即以4ml/h的注射速度進(jìn)行注射反應(yīng)。待co(clo4)2的水溶液注射完全，關(guān)閉注射泵，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。關(guān)閉水浴鍋，停反應(yīng)，自然冷卻至室溫。

c)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移至50ml離心管中，用乙醇正己烷清洗5次，每次設(shè)置轉(zhuǎn)速為9800r/min，15min；

d)將離心清洗后得到的顆粒放入烘箱中，60℃干燥12小時(shí)，得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒，將得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒分散于非極性正己烷中保存，以便后續(xù)使用。

圖1，2為實(shí)施例1中mn3o4種子與臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶催化劑顆粒的透射電鏡圖。從圖中可以看到，mn3o4種子基本呈現(xiàn)立方體形貌，且呈現(xiàn)一定程度團(tuán)聚狀態(tài)；進(jìn)行晶種二次生長(zhǎng)后，催化劑顆粒呈現(xiàn)明顯臺(tái)階狀形貌，且顆粒分散程度良好。從圖3的高倍電鏡圖以及圖4的面掃圖中也可以看出明顯的核殼結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)二次生長(zhǎng)后，在mn3o4晶種外面包覆comn2o4臺(tái)階狀殼層。

實(shí)施例2

(1)立方體mn3o4內(nèi)核制備：

a)準(zhǔn)確稱(chēng)量0.173g乙酸錳，0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為1:2:1)加入到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，接入冷凝管，水浴加熱至91℃，注入1ml去離子水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉水浴鍋，自然冷卻至室溫。

b)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移到50ml離心管中，用乙醇正己烷離心清洗三次，每次轉(zhuǎn)速設(shè)置為9800r/min，15min，得到mn3o4顆粒，后將mn3o4顆粒重新分散到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，為后續(xù)反應(yīng)備用。

(2)臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶制備：

a)在上述三頸燒瓶中加入0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為2:1)，水浴加熱到91℃。同時(shí)配備14ml4mm的co(clo4)2的水溶液，加入到50ml注射器中備用。

b)連接注射泵與三頸燒瓶，設(shè)置注射時(shí)間為3.5小時(shí)，即以4ml/h的注射速度進(jìn)行注射反應(yīng)。待co(clo4)2的水溶液注射完全，關(guān)閉注射泵，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。關(guān)閉水浴鍋，停反應(yīng)，自然冷卻至室溫。

c)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移至50ml離心管中，用乙醇正己烷清洗5次，每次設(shè)置轉(zhuǎn)速為9800r/min，15min；

d)將離心清洗后得到的顆粒放入烘箱中，60℃干燥12小時(shí)，得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒，將得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒分散于非極性正己烷中進(jìn)行保存，以便后續(xù)使用。

圖5為實(shí)施例2中臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶催化劑顆粒的透射電鏡圖。從圖中可以看到顆粒呈現(xiàn)臺(tái)階狀形貌。

實(shí)施例3

(1)立方體mn3o4內(nèi)核制備：

a)準(zhǔn)確稱(chēng)量0.173g乙酸錳，0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為1:2:1)加入到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，接入冷凝管，水浴加熱至92℃，注入2ml去離子水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉水浴鍋，自然冷卻至室溫。

b)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移到50ml離心管中，用乙醇正己烷離心清洗三次，每次轉(zhuǎn)速設(shè)置為9800r/min，15min，得到mn3o4顆粒，后將mn3o4顆粒重新分散到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，為后續(xù)反應(yīng)備用。

(2)臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶制備：

a)在上述三頸燒瓶中加入0.73g油胺、0.3g油酸(摩爾比為2:1)，水浴加熱到92℃。同時(shí)配備10ml4mm的co(clo4)2的水溶液，加入到50ml注射器中備用。

b)連接注射泵與三頸燒瓶，設(shè)置注射時(shí)間為2.5小時(shí)，即以4ml/h的注射速度進(jìn)行注射反應(yīng)。待co(clo4)2的水溶液注射完全，關(guān)閉注射泵，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。關(guān)閉水浴鍋，停反應(yīng)，自然冷卻至室溫。

c)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移至50ml離心管中，用乙醇正己烷清洗5次，每次設(shè)置轉(zhuǎn)速為9800r/min，15min；

d)將離心清洗后得到的顆粒放入烘箱中，60℃干燥12小時(shí)，得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒，將得到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶顆粒分散于非極性正己烷中進(jìn)行保存，以便后續(xù)使用。

圖6為實(shí)施例3中臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶催化劑顆粒的透射電鏡圖。從圖中可以看到顆粒基本呈現(xiàn)出臺(tái)階狀形貌。

實(shí)施例4

(1)立方體mn3o4內(nèi)核制備：

a)準(zhǔn)確稱(chēng)量0.173g乙酸錳，0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為1:2:1)加入到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，接入冷凝管，水浴加熱至90℃，注入2ml去離子水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉水浴鍋，自然冷卻至室溫。

b)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移到50ml離心管中，用乙醇正己烷離心清洗三次，每次轉(zhuǎn)速設(shè)置為9800r/min，15min，得到mn3o4顆粒，后將mn3o4顆粒重新分散到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，為后續(xù)反應(yīng)備用。

(2)中間態(tài)mn3o4@comn2o4納米晶制備：

a)在上述三頸燒瓶中加入0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為2:1)，水浴加熱到90℃。同時(shí)配備6ml4mm的co(clo4)2的水溶液，加入到50ml注射器中備用。

b)連接注射泵與三頸燒瓶，設(shè)置注射時(shí)間為1.5小時(shí)，即以4ml/h的注射速度進(jìn)行注射反應(yīng)。待co(clo4)2的水溶液注射完全，關(guān)閉注射泵，關(guān)閉水浴鍋，停反應(yīng)，自然冷卻至室溫。

c)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移至50ml離心管中，用乙醇正己烷清洗5次，每次設(shè)置轉(zhuǎn)速為9800r/min，15min；

d)將離心清洗后得到的顆粒放入烘箱中，60℃干燥12小時(shí)，得到中間態(tài)mn3o4@comn2o4納米晶顆粒，將得到中間態(tài)mn3o4@comn2o4納米晶顆粒分散于非極性正己烷中進(jìn)行保存，以便后續(xù)使用。

圖7為實(shí)施例4中中間態(tài)mn3o4@comn2o4納米晶催化劑顆粒的透射電鏡圖。從圖中可以看到臺(tái)階狀顆粒形成過(guò)程，基本伴隨mn3o4種子形貌演變與co(clo4)2前驅(qū)體溶液與mn3o4離子交換，殼層生長(zhǎng)過(guò)程。隨著反應(yīng)進(jìn)行，臺(tái)階狀殼層逐漸形成。

實(shí)施例5

(1)立方體mn3o4內(nèi)核制備：

準(zhǔn)確稱(chēng)量0.173g乙酸錳，0.73g油胺，0.3g油酸(摩爾比為1:2:1)加入到裝有15ml二甲苯的三頸燒瓶中，接入冷凝管，水浴加熱至95℃，注入1ml去離子水，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。待反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉水浴鍋，自然冷卻至室溫。

(2)非臺(tái)階狀(立方體)mn3o4@comn2o4納米晶制備

a)配備6ml4mm的co(clo4)2的水溶液，加入到50ml注射器中備用。

b)連接注射泵與上述三頸燒瓶，設(shè)置注射時(shí)間為1.5小時(shí)，即以4ml/h的注射速度進(jìn)行注射反應(yīng)。待co(clo4)2的水溶液注射完全，關(guān)閉注射泵，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，關(guān)閉水浴鍋，停反應(yīng)，自然冷卻至室溫。

c)將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移至50ml離心管中，用乙醇正己烷清洗5次，每次設(shè)置轉(zhuǎn)速為9800r/min，15min；

d)將離心清洗后得到的顆粒放入烘箱中，60℃干燥12小時(shí)。

圖8為實(shí)施例5合成的非臺(tái)階狀(立方體)mn3o4@comn2o4催化劑顆粒的透射電鏡圖。與合成臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4的區(qū)別為對(duì)mn3o4種子的處理不同，非臺(tái)階狀催化劑顆粒的合成過(guò)程中并沒(méi)有對(duì)mn3o4種子進(jìn)行清洗處理，而是直接在合成種子的反應(yīng)液中注射入co(clo4)2溶液。由于種子反應(yīng)液中存在未反應(yīng)完全的mn(ac)2，所以后期加入的co²⁺可以與殘留的mn²⁺進(jìn)行成核生長(zhǎng)，形成均勻鈷錳氧化物殼層。

實(shí)施例6：

mn3o4@comn2o4納米晶催化劑用作電解水陽(yáng)極氧析出催化劑

將實(shí)施例1,3,4,5所制備的mn3o4@comn2o4納米晶催化劑滴涂至泡沫鎳上作為工作電極，鉑片作為對(duì)電極，銀/氯化銀電極為參比電極組裝成電化學(xué)池，進(jìn)行電解水產(chǎn)氧性能測(cè)試。電解液為1mkoh溶液，ph值為13.8，參與反應(yīng)面積為0.25cm²，掃速為1mvs^-1，ir補(bǔ)償為80％。

實(shí)施例1,3,4,5所制備的mn3o4@comn2o4納米晶催化劑達(dá)到10macm^-2電流密度需要的過(guò)電勢(shì)如下表所示，其極化曲線(xiàn)如圖9所示。

圖10為合成得到催化劑顆粒的產(chǎn)氧活性圖，可以看到臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶催化劑表現(xiàn)出較好的產(chǎn)氧活性，尤其是實(shí)施例1合成的臺(tái)階狀mn3o4@comn2o4納米晶催化劑顆粒達(dá)到10macm^-2電流密度下僅需要246mv的過(guò)電勢(shì)，從而說(shuō)明通過(guò)晶種生長(zhǎng)，形成臺(tái)階狀表面，可以有效提升產(chǎn)氧催化性能。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。