【技术实现步骤摘要】
一种全解水催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于电解水制氢领域，涉及一种兼具高稳定性、高活性的具有丰富缺陷界面的异质结构全解水催化剂。
技术介绍
电解水制氢是获得清洁能源的有效方法，通常需要电催化剂来提高阳极析氧、阴极析氢反应的效率。目前，铂基、钌基催化剂作为析氢、析氧反应的理想材料，其高成本限制了此类催化剂在电解水反应中的大规模应用，且阳极氧析出反应的活化能垒较高，会使整个电解池效率降低。近年来开发出的全解水催化剂如过渡金属磷化物、硒化物、氮化物、碳化物在析氢、析氧反应中均展现出卓越的电催化活性。然而，由于非贵金属催化剂在长时间反应过程中存在催化剂从集电器上脱落以及活性组分微观结构的不利变化等问题，严重制约其进一步应用。因此，研究开发兼具高稳定性、高活性的非贵金属催化剂尤为重要。过渡金属磷化物具有优异的捕获质子能力，同时能促进析氧反应的氧化物中间体的形成，已作为一种新型全解水催化剂成为了目前研究热点。其中镍钴磷化物(NiCoP)因其化学稳定性好，对反应中间体具有中等亲和力且性能优于单金属磷化物等特点，具有很大的潜...
【技术保护点】
1.一种全解水催化剂的制备方法，该方法包括：/n1)将氧化处理后的三维泡沫镍与第一部分磷源加热反应，在三维泡沫镍载体上生成Ni
【技术特征摘要】
1.一种全解水催化剂的制备方法，该方法包括：
1)将氧化处理后的三维泡沫镍与第一部分磷源加热反应，在三维泡沫镍载体上生成Ni2P薄膜；其中，所述第一部分磷源与所述氧化处理后的三维泡沫镍的质量比为3-20:1；
2)步骤1)反应后的产物与钴盐、镍盐、碱源以及水混合进行水热处理；水热处理后的产物进行洗涤、干燥得到产物A，产物A与第二部分磷源加热反应实现二次磷化得到所述全解水催化剂；其中，所述钴盐中的钴与所述镍盐中的镍的摩尔比为1-3:1，所述第二部分磷源与所述产物A的质量比为3-20:1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，
在步骤1)中，所述第一部分磷源与所述氧化处理后的三维泡沫镍的质量比为10:1；在步骤2)中，所述钴盐与步骤1)反应后的产物质量比为7:1；
在步骤2)中，所述钴盐中的钴与所述镍盐中的镍的摩尔比为2:1；
在步骤2)中，所述碱源与金属盐的摩尔比为2:1，金属盐指镍盐与钴盐的总和；
在步骤2)中，所述第二部分磷源与所述产物A的质量比为10:1；
在步骤2)中，所述钴盐中的钴与所述水的用量比为0.06mol:1L。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，
所述磷源包括红磷、白磷、次亚磷酸钠中的一种或两种以上的组合；
所述钴盐包括六水合硝酸钴、六水合氯化钴、四水合乙酸钴中的一种或两种以上的组合；
所述镍盐包括六水合硝酸镍、六水合氯化镍、四水合乙酸镍中的一种或两种以上的组合；
所述碱源包括尿素、氟化铵、柠檬酸钠和次六亚甲基四胺中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，
在步骤1)中，所述加热的温度为300-400℃；优选为325℃；
在步骤1)中，所述加热的升温速度为2-10℃/min；优选为2℃/min；
在步骤1)中，所述加热反应的时间为1-4h；优选为2h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述氧化处理后的三维泡沫镍通过下述方式得到：将三维泡沫镍与氧化剂混合使得氧化剂渗入泡沫镍骨架中得到混合物M；将混合物M在80-160℃下进行氧化处理；
优选地，所述氧化处理的时间为1-4h，更优选为2h；
优选地，所述氧化处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨英，顾林，郝世杰，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。