一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备及应用制造技术

一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备及应用，属于清洁能源材料技术领域。首先将泡沫金属(阴极基体材料)和纯镍片(阳极材料)经预处理去除表面氧化物及杂质；镍盐和钨盐按比例分别加入蒸馏水，在磁力搅拌器中溶解均匀，将络合剂加入含钨盐溶液中搅拌溶解，将以上两种溶液混合后再加入磷盐搅拌均匀，最后用硫酸和氨水调节镀液的pH值；采用直流稳压电源，在一定的电流密度和温度下进行电沉积，沉积一定时间后用去离子水清洗试样表面，室温下干燥得到三维结构的NiWP电催化剂。用此方法制备的电催化剂对经电化学测试可有效降低水电解析氢反应和析氧反应的过电势，且具有良好的循环稳定性。工艺步骤简单易操作，具有良好的应用前景。

Preparation and application of a three-dimensional structure of NiWP electrocatalyst material

The invention relates to a three-dimensional structure NiWP electrocatalyst material, preparation and application, belonging to the field of clean energy material technology. The first metal foam (cathode material) and pure nickel plate (anode) by removing surface oxides and impurities pretreatment; tungsten nickel salt and salt were added according to the proportion of distilled water, dissolved in uniform magnetic stirrer, the complexing agent containing tungsten salt solution through stirring, the above two kinds of mixed solution adding phosphate salt mixing, finally with sulfuric acid and ammonia to adjust the pH value of the plating bath; the DC power supply, electric current density and deposition in certain temperature, deposition after a certain period of time with deionized water to clean the surface of the sample, at room temperature and dried to obtain the three-dimensional structure of NiWP electro catalyst. The electrocatalysts prepared by this method can effectively reduce the overpotential of hydro analytical hydrogen evolution and oxygen evolution reaction, and have good cycle stability. The process is simple and easy to operate, and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备及应用
：本专利技术提供了一种三维结构的NiWP双功能电催化剂材料制备技术，属于清洁能源制备

技术介绍
：近几年来，随着环境污染的加剧和人类对非可再生资源认识的加深，为了缓解日益严峻的环境问题，人类急需寻求一种更清洁、更廉价、更方便和更有效的能源供给方式。氢气作为21世纪最理想的清洁能源，逐渐引起全球科学家的关注。电解水技术基于电化学分解水的原理，利用可再生电能或太阳能驱动水分解为氢气和氧气，被认为是最有前途和可持续性的产氢途径。然而，电解水制氢技术需要高活性、高稳定性的氢析出和氧析出催化剂使电解反应经济节能。在电解水析氢反应(HER)中，Pt系金属是最好的催化剂，阳极析氧反应(OER)对氧化铱、氧化钌也具有高度依赖性(铂、铱、钌均属于贵金属)，但因地壳储量稀少和高成本限制了其大规模的应用，故制备高催化效能的非贵金属电催化剂势在必行。目前非贵金属电催化剂的研究主要集中在二元磷化物，虽然价格低廉但催化性能不如Pt系金属好。有研究表明，在二元金属磷化物(Ni-P,Co-P)中引入第三种金属元素可以调节材料的晶体和电子结构，因此提高其电催化性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将泡沫金属基底和纯镍片经预处理去除氧化物及表面杂质；(2)镍盐和钨盐分别加入蒸馏水，搅拌溶解均匀；将络合剂加入到钨盐溶液中搅拌溶解；将以上钨盐溶液和镍盐溶液混合后加入磷盐搅拌均匀，最后用浓硫酸和氨水调节镀液的pH值为酸性，优选pH为4‑6，得到渡液；(3)将步骤(1)基底作为阴极，纯镍片作为阳极，采用直流稳压电源，在一定的电流密度和沉积温度下进行电沉积过程，电沉积一段时间后用去离子水清洗试样表面，室温下干燥得到三维结构的NiWP电催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将泡沫金属基底和纯镍片经预处理去除氧化物及表面杂质；(2)镍盐和钨盐分别加入蒸馏水，搅拌溶解均匀；将络合剂加入到钨盐溶液中搅拌溶解；将以上钨盐溶液和镍盐溶液混合后加入磷盐搅拌均匀，最后用浓硫酸和氨水调节镀液的pH值为酸性，优选pH为4-6，得到渡液；(3)将步骤(1)基底作为阴极，纯镍片作为阳极，采用直流稳压电源，在一定的电流密度和沉积温度下进行电沉积过程，电沉积一段时间后用去离子水清洗试样表面，室温下干燥得到三维结构的NiWP电催化剂。2.按照权利要求1所述的一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备方法，其特征在于，镍盐为硫酸镍和氯化镍；硫酸镍(NiSO4·H2O)为主盐，其在镀液中的浓度为240～280g/L；氯化镍(NiCl2)为导电盐，浓度为8～10g/L。3.按照权利要求1所述的一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备方法，其特征在于，钨盐为钨酸钠(Na2WO4·H2O)，浓度为120～160g/L。4.按照权利要求1所述的一种三维结构的NiWP电催化剂材料制备方法，其特征在于，络合剂为柠檬酸(C6H8O7·H2O)和柠檬酸三钠(...

【专利技术属性】
技术研发人员：范爱玲，窦菊芳，李伟田，杨诗綦，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11