The invention discloses a preparation method for a variety of morphologies of Ag based oxide catalyst membrane materials for the electrolysis of water under mild conditions, the method is in normal temperature and pressure, alkaline conditions, preparation of Ag based catalyst films by electrochemical method for in situ, a technical scheme has the advantages of simple operation, easy control of the reaction process the. The specific program: ammonia complexing agent can join and Ag+ in organic carboxylic acid salt complex, in order to change the Ag+ in the solution of metal speciation, then by potentiostatic method in situ deposition can be obtained by Ag (II) based catalyst membrane material, and ammonia complexing agent adding amount is not the same, Ag based catalyst obtained by the different morphologies. The preparation method of Ag based catalysts with oxygen evolution overpotential lower, under alkaline conditions of electrolytic 10h still showed high catalytic activity and stability, and simple preparation process, provides a new anodic materials for water electrolysis, and has wide application prospect.
【技术实现步骤摘要】
温和条件下电解水制氢Ag基析氧催化剂膜材料的制备方法
本专利技术属于无机功能材料及电化学
,具体是一种原位电沉积制备电解水Ag基析氧催化剂膜材料的方法,特别是一种在有机羧酸盐中采用电化学方法制备多种形貌Ag基析氧催化剂膜材料方法。
技术介绍
众所周知,煤、石油、天然气等传统的化石能源储量日益锐减,而人们对能源的需求却逐渐增加,预计到21世纪中叶,全球能源消费至少增长到现在的2倍,能源危机日渐加剧;由传统能源所带来的温室效应、雾霾等环境污染问题也日益突显,发展清洁可再生能源迫在眉睫。太阳能的可再生性和碳中性不仅可以代替化石燃料满足能源需求,还可以解决传统能源带来的环境问题,但太阳能存在分散性、不稳定性等缺陷,因此需要一种经济有效的方式转化和储存太阳能。氢能以其持续、稳定、清洁、热值高、导热性好等优势成为理想的能源载体。太阳能驱动的电解水制氢技术可避免太阳能的缺陷,实现其高效利用。电解水阳极析氧反应是能量转换和储存的决定性过程,也是水氧化制氢技术的瓶颈,反应过程涉及4个电子与催化剂表面的还原基团发生反应使水被氧化生成氧气。析氧反应的关键是O-H键的断裂和O-O键的形成;水分解的半反应——析氧反应过程如式(1)所示。阳极析氧催化剂需提供与4个电子发生反应的活性位点,其催化性能决定着耗能高低和制氢效率,因此,制备高效的阳极析氧催化剂是太阳能驱动的电解水制氢技术的关键。2H2O(l)→O2(g)+4H+(aq)+4e−(1)现有的Ag基阳极析氧催化剂具有较低的析氧过电位和易于调变的晶体结构,目前已经开发了Ag-Bi和Ag-Ci析氧催化剂[Internation ...
【技术保护点】
一种温和条件下电解水制氢Ag基析氧催化剂膜材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)、导电玻璃ITO基底的制备导电玻璃超声清洗后备用;(2)、硝酸银溶液的配制称取分析纯硝酸银固体,配制硝酸银溶液;(3)、电解质溶液的配置取C2H3KO2溶于超声水中,待溶解后,加入NH3H2O,搅拌均匀,此时,此时乙酸钾溶液的pH为10.1~10.8;之后移至微孔陶瓷玻璃作为隔膜的H型电解槽的阳极、阴极室;之后再移取配制的硝酸银加入阳极室,至阳极室和阴极室溶液体积相同;(4)、原位制备采用三电极体系的电化学工作站,将铂柱电极作为辅助电极,Ag/AgCl电极作为参比电极,导电玻璃作为工作电极,使导电玻璃部分与电解槽阳极室溶液接触,将H型电解槽固定于恒温水槽中,采用恒电位电解库仑法,制备催化剂膜材料。
【技术特征摘要】
1.一种温和条件下电解水制氢Ag基析氧催化剂膜材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)、导电玻璃ITO基底的制备导电玻璃超声清洗后备用;(2)、硝酸银溶液的配制称取分析纯硝酸银固体,配制硝酸银溶液;(3)、电解质溶液的配置取C2H3KO2溶于超声水中,待溶解后,加入NH3H2O,搅拌均匀,此时,此时乙酸钾溶液的pH为10.1~10.8;之后移至微孔陶瓷玻璃作为隔膜的H型电解槽的阳极、阴极室;之后再移取配制的硝酸银加入阳极室,至阳极室和阴极室溶液体积相同;(4)、原位制备采用三电极体系的电化学工作站,将铂柱电极作为辅助电极,Ag/AgCl电极作为参比电极,导电玻璃作为工作电极,使导电玻璃部分与电解槽阳极室溶液接触,将H型电解槽固定于恒温水槽中,采用恒电位电解库仑法,制备催化剂膜材料。2.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵强,李丹丹,郝根彦,李晋平,钟达忠,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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