一种磷化铁薄膜析氢催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种磷化铁薄膜析氢催化剂的制备方法，属于催化领域，包括一个制备羟基氧化铁前驱体的步骤，称取铁盐，溶于丙三醇/水混合溶液中，然后混合转移到反应釜中，升温至100~140℃反应，生成产物用水和乙醇清洗，干燥获得薄膜状的羟基氧化铁前驱体；还包括一个制备磷化铁薄膜的步骤，将薄膜状的羟基氧化铁前驱体置于管式炉的下游，将磷酸二氢钠至于管式炉的上游，在惰性气氛中通过控温磷化，得到磷化铁薄膜催化剂。本发明专利技术的特点是膜状羟基氧化铁前驱体可控合成，以及低温可控的保形磷化，具有制备原料安全环保、价格低廉、制备工艺简单，操作易行等优点。该催化剂在酸性，碱性以及中性水溶液中都显示了高效的析氢活性和循环稳定性。

Hydrogen phosphide catalyst for iron phosphide film and preparation method thereof

The invention provides a preparation method of an iron phosphide film hydrogen evolution catalyst, which belongs to the catalytic field, including a process for preparing the precursor of hydroxyl iron oxide, which is called iron salt, dissolved in the mixed solution of glycerol / water, and then mixed to the reaction kettle, heating up to 100~140 C, and producing the products with water and ethanol. The precursor of the film like hydroxyl oxide was obtained by drying, and the process of preparing the phosphide film was also included, and the film like hydroxyl oxide precursor was placed downstream of the tubular furnace. The sodium dihydrogen phosphate was as the upstream of the tube furnace, and the phosphide film catalyst was obtained by temperature control phosphating in the inert atmosphere. The characteristic of the invention is the controllable synthesis of the precursor of the membrane like hydroxyl oxide, and the controllable phosphating at low temperature. It has the advantages of safe and environmental preparation of raw materials, low price, simple preparation process and easy operation. The catalyst exhibits high hydrogen evolution activity and cyclic stability in acidic, alkaline and neutral aqueous solutions.

【技术实现步骤摘要】
一种磷化铁薄膜析氢催化剂及其制备方法
本专利技术属于化工领域，涉及一种催化剂，具体来说是一种磷化铁薄膜析氢催化剂及其制备方法。
技术介绍
全球能源危机、气候变暖以及环境污染等问题日益严峻，亟待发展洁净的新能源和可再生能源。氢能作为一种绿色环保的可再生能源，因其清洁高效、来源广泛、燃烧热值高等众多优点而受到人们的广泛关注。电解水制氢因其操作简便、成本低廉和无污染等优点，被认为是最具潜力的制氢技术之一。但是，在电解水制氢过程中，阴极析氢反应(HydrogenEvolutionReaction,HER)的过电位过高，使电解时的槽电压增大，导致能耗增加，而且大大降低了制氢效率，成为目前制约电解水制氢技术快速发展的瓶颈之一。因此在制氢设备和其它条件基本不变的情况下，选择高效的阴极析氢电极材料，降低反应过电位是提高电解水制氢效率、降低能耗的关键途径。研究表明，铂(Pt)族金属是目前性能最佳的析氢催化材料，析氢过电位低，而且催化活性高。但是Pt族金属储量有限，价格昂贵，无法大规模使用推广。尽管合金化和纳米结构的设计可以有效地提高Pt的比表面积和利用率，进而减少Pt的使用量，但是Pt基纳米催化剂易中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷化铁薄膜析氢催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)一个制备羟基氧化铁前驱体的步骤，称取铁盐，所述的铁盐的浓度为15～25g/L，溶于丙三醇/水混合溶液中，然后混合转移到反应釜中，升温至100～140℃，反应时间15～30h，生成产物用水和乙醇分别清洗至少两次，干燥获得薄膜状的羟基氧化铁前驱体；2)一个制备磷化铁薄膜的步骤，将步骤1)所得薄膜状的羟基氧化铁前驱体置于管式炉的下游，将磷酸二氢钠至于管式炉的上游，所述的羟基氧化铁前驱体与磷酸二氢钠的质量比为1：15～25；在惰性气氛中通过控温磷化，磷化温度为300～400℃，磷化时间0.5～1.5h，升温速率1～3℃/min，得到磷化铁...

【技术特征摘要】
1.一种磷化铁薄膜析氢催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)一个制备羟基氧化铁前驱体的步骤，称取铁盐，所述的铁盐的浓度为15～25g/L，溶于丙三醇/水混合溶液中，然后混合转移到反应釜中，升温至100～140℃，反应时间15～30h，生成产物用水和乙醇分别清洗至少两次，干燥获得薄膜状的羟基氧化铁前驱体；2)一个制备磷化铁薄膜的步骤，将步骤1)所得薄膜状的羟基氧化铁前驱体置于管式炉的下游，将磷酸二氢钠至于管式炉的上游，所述的羟基氧化铁前驱体与磷酸二氢钠的质量比为1：15～25；在惰性气氛中通过控温磷化，磷化温度为300～400℃，磷化时间0.5～1.5h，升温速率1～3℃/min，得到磷化铁薄膜催化剂。2.根据权利要求1所述的磷化铁薄膜析氢催化剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：严雅，夏宝玉，赵斌，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31