新材料及其应用

本发明涉及纺织化学技术领域，具体公开一种非贵金属基碳纳米纤维电极及其制备方法和应用。本发明利用纳米纤维的限域作用和磷钼酸盐的螯合作用，在纺丝液中加入对苯二甲酸作为致孔剂，且在静电纺丝过程中向纤维表面喷洒MoP雾滴，制备得到复合金属催化剂/多级阵列结构柔性电极。本发明通过形貌控制、掺杂氮磷杂原子、金属原子Cu和MoP的协同效应，集产氢和氢化催化于一体，既可利用电解水在原位产生的活性氢来还原靛蓝染料，又可同时吸附氢中间体，减少析氢副反应；且制备得到的纳米纤维电极的多级结构和大比表面积，有利于增加靛蓝染料与催化剂/电极的有效接触面积和循环接触率，显著提高电催化氢化还原效率，进而有效改善靛蓝染色效果。

降低电极成本：非贵金属基碳纳米纤维电极采用低成本材料，显著降低电极制造成本，适用于大规模商业化应用。

提升电化学性能：该电极具有高导电性和大比表面积，显著提升电化学反应的效率，适用于超级电容器和电池领域。

推动绿色能源发展：该技术为可再生能源存储提供高效电极材料，助力电动汽车和储能系统的发展，推动绿色能源转型。

拓展应用场景：该电极可应用于传感器、催化等领域，推动非贵金属材料在电化学领域的创新与应用。

本发明制备的复合非贵金属基碳纳米纤维具有优异的催化活性，可集产氢与氢化催化于一体，提高氢化还原效率，降低析氢副反应的发生，从而保证了靛蓝染料还原率高，染色还原时间短，靛蓝染色效果良好，且还能避免间接电化学还原体系中媒介和直接电化学还原体系中染料中间体的使用，有利于实现工业化生产，具有良好的应用前景。