一种NiMo复合电催化剂及其制备方法与应用与流程

一种nimo复合电催化剂及其制备方法与应用
技术领域
1.本发明涉及催化材料技术领域，尤其涉及一种nimo复合电催化剂及其制备方法与应用。


背景技术：

2.近年来，水污染，尤其是重金属和难降解有机物的污水带来的污染，因毒性大、浓度高且自然降解困难，对环境和人类产生巨大危害，成为污水处理的重点和难点；然而，在实际排放的废水中，重金属往往与有机污染物共存，形成复合型污水，会大大增加对其进行有效处理的难度。
3.铬离子是工业废水中重金属离子的一种，它一般产生于印刷油墨、缓蚀剂、颜料、化学催化剂、皮革制革、电镀和冶金。铬的毒理和化学性能取决于它的氧化态：铬(vi)或铬(iii)。在碱性或微酸性条件下，由于铬(iii)较难溶于水，因此它很容易以氢氧化铬的形式析出。目前，铬(vi)已被确认为人类致癌物质，对大多数生物具有吸入毒性。且由于铬(vi)在水中高度溶解，因此在环境中表现出极高的流动性。因此，探索有效降解铬(vi)的方法成为了一项重要研究。
4.电催化降解作为一种耗能低的降解六价铬的方法，且对环境友好，因而备受青睐。但传统电催化剂，如氧化锌，在应用过程中存在表面吸附率低、禁带宽度大和难以回收等缺点。而现有的负载型电催化反应体系，其催化活性较低。


技术实现要素：

5.为了解决上述六价铬电降解催化活性低的技术问题，本发明提供了一种nimo复合电催化剂及其制备方法与应用。本发明通过水热合成法制备得到一种阵列网状结构的、表面形貌为纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的nimo复合电催化剂，将该催化剂应用于电催化降解六价铬中，具有优异的催化活性。
6.本发明的具体技术方案为：一方面，本发明提供了一种nimo复合电催化剂的制备方法，包括以下步骤：将含ni
2+
的溶液与含mo
6+
的溶液混合，插入泡沫镍，在110～120℃下进行水热反应7～10h，得到产物，即所述nimo复合电催化剂；其中，所述nimo复合电催化剂为阵列网络状结构，纳米nimo颗粒分布在泡沫镍表面。
7.在本发明上述提供的制备方法中，将含ni
2+
的溶液与含mo
6+
的溶液混合，插入泡沫镍进行反应，ni
2+
和mo
6+
会与泡沫镍表面的活性位点进行配位反应，形成nimo复合催化剂，将水热温度条件控制为110～120℃，反应7～10h，可得到表面形貌为纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的nimo复合电催化剂，该nimo复合电催化剂为阵列网状结构。
8.在水热反应过程中，对于反应的温度及时间的控制尤为重要，仅在110～120℃温度下反应7～10h，才可得到高比表面积和纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的具阵列网
状结构的nimo复合电催化剂。若温度过高，反应速率过快，会导致nimo颗粒聚集问题，无法得到纳米级别的nimo颗粒；若温度过低，无法形成阵列网状结构。反应时间也需进行控制，反应时间对于nimo复合电催化剂优异形貌的形成具有调节作用。
9.本发明提供制备方法制备得到的nimo复合电催化剂在电催化降解六价铬离子中具有优异的催化活性。具体而言：首先，纳米级别的nimo复合结构有助于提高催化剂的活性中心分布，进而提高催化效率。其次，本发明制备方法制备得到的nimo复合电催化剂为阵列网络状结构，比表面积大，活性位点增加，有效提高电解质的接触面积，使六价铬离子传输效率提高，增强电荷转移，提高电催化能力，且不易发生团聚和堆叠。进一步地，阵列网状结构的nimo复合电催化剂相较于传统的具孔隙载体负载催化剂，在电催化剂降解六价铬离子中更稳定，其原因在于，本发明得到的nimo复合电催化剂具有延展性，且阵列网状结构赋予了催化剂一定程度的机械强度，使得对电催化降解六价铬离子中形成的污泥或其他杂质造成的冲击问题得到了缓解，而传统负载催化剂在使用过程由于污泥或其他杂质的翻腾，易脱落失活，且易被污泥包埋。另外，阵列网状结构可以避免电子集聚效应，使得离子传输更加稳定高效。
10.作为本发明上述技术方案的优选，所述含ni
2+
的溶液的制备方法为：取ni(no3)3·
6h2o溶于水中，分散均匀得到含ni
2+
的溶液。
11.作为本发明上述技术方案的优选，所述含mo
6+
的溶液的制备方法为：取namoo4溶于水中，分散均匀得到含mo
6+
的溶液。
12.作为本发明上述技术方案的优选，所述ni
2+
与mo
6+
的摩尔比为1:0.5～10。
13.进一步优选，所述ni
2+
与mo
6+
的摩尔比为1:1～6。
14.当ni
2+
与mo
6+
的摩尔比为1:1～6时，制备得到的nimo复合电催化剂催化效率在86％以上。
15.作为本发明上述技术方案的优选，所述泡沫镍的孔隙大小为0.01～50微米。
16.泡沫镍的孔隙大小对于本发明提供制备方法制备得到的nimo复合电催化剂优异形貌的形成具有较为突出的影响。孔隙过大，催化剂比表面积小，催化活性位点少，且若孔隙过大，在配位形成网络结构过程中，易让原本的结构受到重构性破坏，无法得到阵列网状结构。
17.作为本发明上述技术方案的优选，所述泡沫镍经过清洁处理，所述清洁处理的方法为：用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗。
18.本发明研究团队将用上述制备方法制备得到的nimo复合电催化剂应用于电催化降解六价铬离子进行了一系列研究，发现该催化剂在电催化降解六价铬离子中具有优异的催化活性。
19.与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：(1)本发明通过水热合成法制备得到一种阵列网状结构的、表面形貌为纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的nimo复合电催化剂，将该催化剂应用于电催化降解六价铬中，具有优异的催化活性。
20.(2)本发明提供的制备方法制备工艺简单、普适，对设备无特殊要求，且原料价格低廉，生产成本低。
附图说明
21.图1为本发明实施例1制备得到的催化剂的sem图；图2为本发明实施例1制备得到的催化剂的sem及eds能谱图；图3为本发明实施例1制备得到的催化剂的xrd图；图4为本发明实施例2制备得到的催化剂的sem图；图5为本发明实施例2制备得到的催化剂的sem及eds能谱图。
具体实施方式
22.下面结合实施例及附图对本发明作进一步的描述。
23.本发明所用微孔泡沫镍的孔隙大小在0.01～1微米之间，所用的中孔泡沫镍的孔隙大小在1～50微米之间，所用的大孔泡沫镍的孔隙大小在50～500微米之间，均为市售可得。
24.实施例1制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
25.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
26.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
27.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
28.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
29.结构表征：
①
取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，并用sem-eds技术对其分析。结果如图1～2所示，图1为扫描电子显微镜sem图，图2为sem及eds能谱图。
30.由图1～2可知，本实施例制备地得到的nimo复合电催化剂为阵列网络状结构，该结构不易发生团聚和堆叠，同时，本实施例制备得到的nimo复合电催化剂纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面，并具有大比表面积。
31.②
取得到的nimo复合电催化剂用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，结果见图3，为本实施例制备得到的nimo复合电催化剂的xrd图。
32.由图3可知，本实施例制备得到的nimo复合电催化剂为多金属氧酸盐nimoo4，结晶度较好，晶体结构清晰。
33.性能测试：
①
取得到的nimo复合电催化剂进行电催化降解性能测试。测试电解液为0.01m nacl+0.01m na2so4+100mg/l k2cr2o7混合溶液体系，用h2so4和naoh调ph至2.0。结果发现，进行电催化降解铬(ⅵ)，在电流密度达到0.001a/cm2时，nimo复合电催化剂的过电位为324mv。
34.实施例2制备nimo复合电催化剂：
(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
35.(2)称取1.04mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
36.(3)称取0.209mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
37.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
38.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h得到nimo复合电催化剂。
39.结构表征：
①
取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，并用sem-eds技术对其分析。结果如图4～5所示，图4为扫描电子显微镜sem图，图5为sem及eds能谱图。
40.由图4～5可知，本实施例制备地得到的nimo复合电催化剂为阵列网络状结构，该结构不易发生团聚和堆叠，同时，本实施例制备得到的nimo复合电催化剂纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面，并具有大比表面积。
41.由图5可知，本实施例制备得到的nimo复合电催化剂形成了多金属氧酸盐。
42.实施例3制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
43.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
44.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
45.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定130℃，反应8h。
46.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
47.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
48.实施例4制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
49.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
50.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
51.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定140℃，反应8h。
52.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
53.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
54.实施例5制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
55.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
56.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
57.(4)将上述溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定150℃，反应8h。
58.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
59.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
60.实施例6制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
61.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
62.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
63.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应7h。
64.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
65.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
66.实施例7制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
67.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
68.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
69.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍
垂直插入反应釜内。设定120℃，反应10h。
70.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
71.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
72.实施例8制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
73.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
74.(3)称取0.313mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
75.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
76.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
77.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
78.实施例9制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
79.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
80.(3)称取1.878mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
81.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
82.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
83.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
84.实施例10制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
85.(2)称取0.612mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
86.(3)称取0.306mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
87.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
88.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
89.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
90.实施例11制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
91.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
92.(3)称取3.13mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
93.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
94.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
95.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
96.实施例12制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2中孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
97.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
98.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
99.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
100.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
101.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，具有较大比表面积，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，显示形成了多金属氧酸盐nimoo4。
102.对比例1(与实施例1的主要区别在于：水热反应的反应温度为110℃)
制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
103.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
104.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
105.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定110℃，反应8h。
106.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
107.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂未形成阵列网络状结构。
108.对比例2(与实施例1的主要区别在于：水热反应的反应温度为160℃)制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
109.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
110.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
111.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定160℃，反应8h。
112.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
113.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂未形成阵列网络状结构，nimo颗粒分布不均匀，大颗粒过多，并有集聚现象。
114.对比例3(与实施例1的主要区别在于：水热反应的反应时间为6h)制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
115.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
116.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
117.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应6h。
118.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
119.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂为阵列网络状结构，并用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，发现结晶度较差。
120.对比例4(与实施例1的主要区别在于：水热反应的反应时间为11h)
制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2微孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
121.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
122.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
123.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应11h。
124.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
125.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂未形成阵列网络状结构，nimo颗粒分布不均匀，大颗粒过多，并有集聚现象；用x射线粉末衍射仪进行晶型测试，结果显示与nimoo4标准卡片相比有多峰。
126.对比例5(与实施例1的主要区别在于：水热反应的所用泡沫镍为大孔泡沫镍)制备nimo复合电催化剂：(1)将4
×
4cm2大孔泡沫镍nf用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗，将样品放至于真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。
127.(2)称取0.313mmol ni(no3)3·
6h2o加入40ml去离子水，超声溶解。
128.(3)称取0.938mmol namoo4加入40ml去离子水，超声溶解。
129.(4)将步骤(2)～(3)得到溶液在100ml特氟龙材质内胆内混合，将清洗后的泡沫镍垂直插入反应釜内。设定120℃，反应8h。
130.(5)将反应后的产物取出，用去离子水洗涤，放入培养皿中在60℃下干燥24h，得到nimo复合电催化剂。
131.结构表征：取得到的nimo复合电催化剂用扫描电子显微镜进行扫描，结果显示催化剂未形成阵列网络状结构，nimo颗粒分布不均匀，大颗粒过多，并有集聚现象。
132.电催化降解六价铬离子性能测试取实施例1～12及对比例1～5制备得到的nimo复合电催化剂进行电催化降解六价铬离子测试。测试方法为：将实施例1～12及对比例1～5制备得到的催化剂置于60ml浓度为10mg/l的重铬酸钾水溶液中，避光搅拌1小时，以达到吸附-解吸平衡。1小时后，以上述催化剂为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、铂电极作为对电极，开始以相同的污染水样进行六价铬离子的降解实验，开始及降解2h后取样测试水样中六价铬离子的浓度，计算降解率。其中，工作电极材料为单一变量；六价铬离子检测方法：用紫外-可见分光光度计测试水样在540nm波长下的吸光度；降解率计算方法为：(开始浓度-降解后浓度)/开始浓度
×
100％。
133.实施例1～12及对比例1～5制备得到的催化剂2h降解率结果见表1。 降解率％实施例190实施例289
实施例389实施例486实施例587实施例686实施例785实施例888实施例989实施例1081实施例1182实施例1286对比例172对比例274对比例374对比例475对比例570
134.数据分析：
①
由表1可知，实施例1～12制备得到的nimo复合电催化剂对污水中的六价铬离子具有较好的降解效果。本发明通过水热合成法制备得到一种阵列网状结构的、表面形貌为纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的nimo复合电催化剂，将该催化剂应用于电催化降解六价铬中，具有优异的催化活性。
135.②
由实施例1、实施例3～5、对比例1～2的降解结果对比分析，当水热反应温度为110℃时、即低于120℃时，或水热反应温度为160℃时、即高于150℃时，当其降解率大大降低。说明以本发明方法制备nimo复合电催化剂，对于反应的温度及时间的控制尤为重要，仅在110～120℃温度下反应，才可得到高比表面积和纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的具阵列网状结构的nimo复合电催化剂。若温度过高，反应速率过快，会导致nimo颗粒聚集问题，无法得到纳米级别的nimo颗粒；若温度过低，无法形成阵列网状结构，这些问题都将造成催化剂活性下降。
136.③
由实施例1、实施例6～7、对比例3～4的降解结果对比分析，当水热反应时间为6h时、即少于7h时，或水热反应时间为11h时、即高于10h时，当其降解率大大降低。说明以本发明方法制备nimo复合电催化剂，对于反应的温度及时间的控制尤为重要，仅在110～120℃温度下反应7～10h，才可得到高比表面积和纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的具阵列网状结构的nimo复合电催化剂，反应时间过长或过短，都不利于复合电催化剂结构的构建，造成催化降解六价铬离子性能下降。
137.④
由实施例1、实施例12及对比例5的降解结果对比分析可知，当泡沫镍使用大孔泡沫镍，催化剂的降解率大大降低。说明本发明制备得到的nimo复合电催化剂的负载载体对于高比表面积和纳米nimo颗粒均匀分布在泡沫镍表面的具阵列网状结构的nimo复合电催化剂具有较为突出的影响。孔隙过大，催化剂比表面积小，催化活性位点少，且若孔隙过大，在配位形成网络结构过程中，易让原本的结构受到重构性破坏，无法得到阵列网状结构。
138.本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
139.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将含ni
2+
的溶液与含mo
6+
的溶液混合，插入泡沫镍，在120～150℃下进行水热反应7～10h，得到产物，即所述nimo复合电催化剂；其中，所述nimo复合电催化剂为阵列网状结构，纳米nimo颗粒分布在泡沫镍表面。2.如权利要求1所述的一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述含ni
2+
的溶液的制备方法为：取ni(no3)3·
6h2o溶于水中，分散均匀得到含ni
2+
的溶液。3.如权利要求1所述的一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述含mo
6+
的溶液的制备方法为：取namoo4溶于水中，分散均匀得到含mo
6+
的溶液。4.如权利要求1所述的一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述ni
2+
与mo
6+
的摩尔比为1:0.5～10。5.如权利要求1或4所述的一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述ni
2+
与mo
6+
的摩尔比为1:1～6。6.如权利要求1所述的一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述泡沫镍的孔隙大小为0.01～50微米。7.如权利要求1或6所述的一种nimo复合电催化剂的制备方法，其特征在于：所述泡沫镍经过清洁处理，所述清洁处理的方法为：用稀盐酸、乙醇、去离子水依次超声清洗。8.一种如权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的nimo复合电催化剂。9.如权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的nimo复合电催化剂在电催化降解铬中的应用。

技术总结
本发明涉及催化材料技术领域，公开了一种NiMo复合电催化剂及其制备方法与应用。本发明提供制备方法通过将含Ni


技术研发人员：吴旻 张晓琴 方佳清 朱豪杰 杨永琪
受保护的技术使用者：浙江天堃生态环境科技有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/16