一种高性能碱式碳酸盐类电解水催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高性能的碱式碳酸盐类电解水催化剂及其制备方法与应用。所述催化剂电解水催化剂为溶剂热方法直接生长在泡沫金属基底上的过渡金属碱式碳酸钴纳米片阵列，并且同时具有优异的电解水析氢性能与电解水析氧性能。所述碱式碳酸盐类电解水催化剂可以直接用于电解水装置中的析氢电极与析氧电极。电解水催化剂电解水催化剂本发明专利技术制备的电解水催化剂的催化性能优异，与文献报道的其它传统非贵金属催化剂相比具有更高的全水分解活性。本发明专利技术的方法工艺简单、经济、操作便利、易于大规模生产，在许多工业催化剂或其它科学领域具有巨大的潜在应用价值。

High performance basic carbonate type electrolytic water catalyst, preparation method and application thereof

The invention discloses a high performance basic carbonate type electrolytic water catalyst, a preparation method and an application thereof. The catalyst for water electrolysis catalysts of transition metal cobalt carbonate nanosheets solvothermal method grown directly on the metal foam substrate, excellent water electrolysis hydrogen evolution and oxygen evolution properties of electrolytic water and also has performance. The basic carbonate type electrolytic water catalyst can be directly applied to the hydrogen evolution electrode and the oxygen evolution electrode in the electrolysis water device. The electrolyzed water catalyst prepared by the electrolytic water catalyst has excellent catalytic performance, and has higher overall water decomposition activity than other conventional non noble metal catalysts reported in the literature. The method of the invention is simple, economical, convenient in operation and easy to be produced on a large scale, and has great potential application value in many industrial catalysts or other scientific fields.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能碱式碳酸盐类电解水催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种高性能碱式碳酸盐类电解水催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
能源作为人类社会各种生产活动的基石，是人类生产力发展的最主要推动力。从古至今，化石能源作为人类主要利用的能源，其消耗速度随着人类发展变得越来越快，特别是进入工业化社会以来，现有的储存即将在几个世纪内消耗殆尽。化石能源消耗速度的增加以及越来越严重的环境污染问题引起了公众的广泛关注，因此，发展一种可持续发展的替代能源是当务之急。在这些解决能源问题的方法中，由于环境友好以及零二氧化碳排放等优点，电解水生成氢气和氧气作为燃料受到了广泛的关注。其中将太阳能电池装置与电解水装置联用，可以将难储存的光能转化成易储存、易运输的化学燃料，是解决能源问题的一个有希望的途径。碱性条件下的电解水具有无污染、操作方便、技术成熟、易于大规模化生产等优点，是学术界研究的重点之一。但是电解水所包含的两个半反应：阳极析氧反应和阴极析氢反应都存在着过电位很大等问题，其缓慢的动力学过程限制了电解水的整体效率，并且在工业化电解过程中会消耗大量能量，使得水电解制氢成本比矿物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解水催化剂，其特征在于：所述电解水催化剂为生长在泡沫金属基底上的碱式碳酸盐纳米片阵列。

【技术特征摘要】
1.一种电解水催化剂，其特征在于：所述电解水催化剂为生长在泡沫金属基底上的碱式碳酸盐纳米片阵列。2.根据权利要求1所述的电解水催化剂，其特征在于：所述碱式碳酸盐为过渡金属碱式碳酸盐。3.根据权利要求2所述的电解水催化剂，其特征在于：所述过渡金属碱式碳酸盐中的过渡金属选自钴、铁、镍、锰和铜中的一种或几种，优选钴、铁和锰中的一种或几种。4.根据权利要求1-3任一项所述的电解水催化剂，其特征在于：所述泡沫金属选自泡沫镍、泡沫铁、泡沫钴或泡沫铜。5.根据权利要求1-4任一项所述的电解水催化剂，其特征在于：所述碱式碳酸盐纳米片的尺寸为50纳米至5微米，优选100纳米至1微米，最优选为100纳米至200纳米；所述碱式碳酸盐纳米片的厚度为5纳米至100纳米，优选为10纳米至50纳米，最优选为10纳米至15纳米。6.制备权利要求1-5任一项所述的电解水催化剂的方法，包括下述步骤：(1)将可溶性过渡金属乙酸盐和六亚甲基四胺溶于有机醇溶剂，搅拌使其溶解均匀，并转移至反应釜中，然后再将泡沫金属放入所述反应釜中；(2)将上述封装的反应釜加热至一定温度并反应，反应结束后停止加热，自然冷却后取出泡沫金属，洗涤，干燥，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡劲松，唐堂，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11