权利要求
1.通过低共熔型离子液体制备四氧化三钴材料的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)制备低共熔型离子液体,将钴盐加入其中,磁力搅拌制备得到深蓝色的离子液体-钴盐复合电镀液; (2)采用离子液体-钴盐复合电镀液进行电沉积,在阴极得到含钴镀层,洗涤、干燥后即可得到墨绿色的钴氢氧化物前驱体; (3)对钴氢氧化物前驱体进行煅烧处理,即可得到灰黑色的四氧化三钴。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述低共熔型离子液体为氯化胆碱-乙二醇混合得到的Ethaline体系、氯化胆碱-丙三醇混合得到的Glyceline体系或者氯化胆碱-尿素混合得到的Reline体系中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述钴盐为六水合硝酸钴或无水硝酸钴,其在低共熔型离子液体中溶解得到的钴盐电解液的浓度在0.1-0.5mol/L之间。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述电沉积采用两电极体系,包括一个阴极和两个阳极;其中阴极为铜片或碳纸,双阳极为惰性材料。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述铜片的前处理过程:先由95%无水乙醇冲洗除脂、2mol/L盐酸超声5-10min除去表面氧化物,后用纯水冲洗;所述碳纸前处理过程:分别用95%无水乙醇和2mol/L盐酸超声处理10min除去表面油脂和氧化物,后用1%的硝酸浸泡12h,用纯水冲洗干净,烘干备用。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述电沉积温度为333-373K,电流密度为0.5-10mA·cm -2,沉积时间为1-96h。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述煅烧具体是:将钴氢氧化物前驱体放置于辊道窑中,空气气氛下,从室温升温至573-773K,升温速率为5-50℃/min,并保温2-4h,降至室温,即得到灰黑色的四氧化三钴。 8.一种通过权利要求1-7任一项方法所得的四氧化三钴材料,其特征在于,所述的四氧化三钴材料为纳米级,比表面积为12.15-36.2m 2/g。 9.一种如权利要求8所述的四氧化三钴材料在催化析氧电极材料中的应用。
说明书
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