实施方案
[0025] 下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的分析。
[0026] 实施例1
[0027] 一种中空多孔立方体硫化镍的制备步骤如下:
[0028] (1)Ni-Co PBA前驱体的制备,其制备过程如下:
[0029] 称取3mmol六水合硝酸镍和4.5mmol二水合柠檬酸钠溶于100ml去离子水中,为A液;称取2mmol钴氰化钾溶于100ml去离子水中,为B液;将A液和B液分别放在磁力搅拌器上搅拌;待两溶液至澄清时,混合在一起搅拌3分钟;搅拌均匀后在室温下静置24小时;之后分别进行离心(12000r/min)和超声洗涤,在进行3次醇洗和水洗后,样品在室温下真空干燥过夜。得到尺寸均匀,大小为400nm左右Ni-Co PBA前驱体,见图1所示。
[0030] (2)NiS纳米材料的制备,其制备过程如下:
[0031] 称取40mg已干燥的Ni-Co PBA前驱体溶于40ml无水乙醇中形成A液,与此同时,称取1mmol硫代乙酰胺固体和3ml氢氧化钠水溶液(1M)溶于17ml的去离子水中形成B液,待两者超声20分钟后,在磁力搅拌器上混合搅拌5分钟,然后将混合液转移至装有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜,随后放置到100℃的烘箱中分别反应0.5h、2h、6h、8h、10h。之后分别进行离心和超声洗涤;在进行3次醇洗和水洗后,样品在室温下真空干燥过夜,得到NiS纳米材料。如图2所示,NiS的HESEM图谱表明,经过水热反应生成的纳米颗粒依旧保持Ni-Co PBA前驱体的立方体形貌,但尺寸有所减小,大约在330nm,原先光滑的表面变得粗糙多孔,由颗粒堆积而成犹如泡沫板。如图3所示,NiS的TEM图谱结果表明,经水热法制备的立方体纳米颗粒具有中空结构,而柯肯达尔效应是造成NiS形成中空结构的根本原因。如图4所示,NiS的XRD图谱表明,未经氮气处理制得的NiS发现没有明显的衍射峰,证明NiS为非晶形,随后将颗粒在氮气环境下300度高温处理1小时后,XRD图谱上的峰与NiS的标注卡片(Ref.JCPDS 77-1624)一致,证明制备的是单相NiS。如图5所示,NiS的EDS图谱表明,中空多孔立方体NiS的元素Ni:S=1:1。
[0032] 实施例2
[0033] (1)Ni-Co PBA前驱体的制备如实施例1
[0034] (2)NiS纳米材料的制备,其制备过程如下:
[0035] 称取40mg已干燥的Ni-Co PBA前驱体溶于40ml无水乙醇中形成A液,与此同时,称取1mmol硫代乙酰胺固体和3ml氢氧化钠水溶液(1M)溶于17ml的去离子水中形成B液,待两者超声20分钟后,在磁力搅拌器上混合搅拌5分钟,然后将混合液转移至装有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜,随后放置到烘箱中分别在100℃、120℃、150℃的温度条件下反应8h。
[0036] 实施例3
[0037] (1)Ni-Co PBA前驱体的制备如实施例1
[0038] (2)NiS纳米材料的制备,其制备过程如下:
[0039] 称取40mg已干燥的Ni-Co PBA前驱体溶于无水乙醇中形成A液,与此同时,称取1mmol硫代乙酰胺固体和3ml氢氧化钠水溶液(1M)溶于去离子水中形成B液,其中A液醇溶剂的体积和B液水溶剂的体积比分别为V(醇):V(水)=0:3、1:2、1:1、2:1。待两者超声20分钟后,在磁力搅拌器上混合搅拌5分钟,然后将混合液转移至装有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜,随后放置到100℃的烘箱中反应8h。
[0040] 实施例4
[0041] (1)Ni-Co PBA前驱体的制备如实施例1
[0042] (2)NiS纳米材料的制备,其制备过程如下:
[0043] 称取40mg已干燥的Ni-Co PBA前驱体溶于40ml无水乙醇中形成A液,与此同时,称取2mmol硫代乙酰胺固体和3ml氢氧化钠水溶液(1M)溶于17ml的去离子水中形成B液,待两者超声20分钟后,在磁力搅拌器上混合搅拌5分钟,然后将混合液转移至装有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜,随后放置到100℃的烘箱中反应8h。
[0044] 实施例5
[0045] 为检验NiS的电催化性能,利用循环伏安法(CV)分别测定NiS修饰电极在氢氧化钠溶液(0.1M)以及NiS修饰电极和裸电极在含有5mM过氧化氢的氢氧化钠溶液(0.1M)中的CV曲线图。其中扫描电位范围为-0.2~0.8V,扫速为50mV/s。如图6所示。
[0046] 上述实施例并非是对于本发明的限制,本发明并非仅限于上述实施例,只要符合本发明要求,均属于本发明的保护范围。