一种电解水制氢一体化阳极的制备方法和应用技术

一种电解水制氢一体化阳极的制备方法和应用，本发明专利技术涉及电极的制备方法及应用，本发明专利技术是要解决现有的电解水制氢的阳极存在的电子转移速率慢、制备成本高的技术问题。本发明专利技术的方法是：先将硝酸钴、钼酸钠、氟化铵和尿素的混合溶液及泡沫镍置于反应釜中进行水热反应，得到前驱体，然后将前驱体和单质硫放在管式炉中，在氮气气氛中低温硫化，得到一体化电解水制氢阳极。它与阴极组成电极对，与直流电源相连，并将其置于KOH溶液组成的电解质溶液中，进行电解水产氢。可用于电解水制氢领域或者废水的处理及氢气的制取相结合领域。

【技术实现步骤摘要】
一种电解水制氢一体化阳极的制备方法和应用
本专利技术涉及电极的制备方法及应用，属于环境功能材料领域。
技术介绍
目前最清洁高效、最具前景的制氢技术---电解水制氢技术，能够利用风能、太阳能等间歇性可再生能源产生的电力转化为氢气，实现将低品位可再生能源转换为高品位能源输出，因此电解水制氢技术成为氢储能方向的研究热点。阳极氧化反应(OER)仍为电解水产氢技术的限制步骤，在碱性电解质中主要反应原理如下(公式1-1、1-2、1-3、1-4和1-5)：OER由四个连续的基元反应构成，反应的第一步是碱性溶液中OH-在催化剂表面的配位，生成反应中间体HO*，(*：活性位点)(公式1-1)；随后即为三步相继的氧化反应，中间体HO*、O*及HOO*被逐步氧化，最终生成O2(公式1-2、1-3、1-4)。理论上，每一步氧化反应都是热力学爬坡反应。OH-+*→HO*+e-(1-1)HO*+OH-→O*+H2O+e-(1-2)O*+OH-→HOO*+e-(1-3)HOO*+OH-→*+O2+H2O+e-(1-4)OH-→本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解水制氢一体化阳极的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：/n一、用盐酸、乙醇和超纯水依次对泡沫镍进行超声洗涤，去除表面有机物氧化物，在55～60℃条件下烘干，得到洁净的泡沫镍；/n二、将硝酸钴、钼酸钠、氟化铵和尿素溶解于去离子水中，搅拌均匀，得到混合溶液；/n三、将步骤一洁净的泡沫镍以及步骤二获得的混合溶液置于反应釜的聚四氟乙烯内胆中，将反应釜在120～160℃温度下保温6～9h，得到前驱体；/n四、将前驱体放置于磁舟中，然后转移至管式炉下游，在管式炉上游放置单质硫，向管式炉中通入N

【技术特征摘要】
1.一种电解水制氢一体化阳极的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、用盐酸、乙醇和超纯水依次对泡沫镍进行超声洗涤，去除表面有机物氧化物，在55～60℃条件下烘干，得到洁净的泡沫镍；
二、将硝酸钴、钼酸钠、氟化铵和尿素溶解于去离子水中，搅拌均匀，得到混合溶液；
三、将步骤一洁净的泡沫镍以及步骤二获得的混合溶液置于反应釜的聚四氟乙烯内胆中，将反应釜在120～160℃温度下保温6～9h，得到前驱体；
四、将前驱体放置于磁舟中，然后转移至管式炉下游，在管式炉上游放置单质硫，向管式炉中通入N2以排除空气，然后在氮气气氛中以5～10℃min-1升温速率至300～350℃并保持2～3h，保温完成后冷却至室温，得到一体化电解水制氢阳极。


2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢一体化阳极的制备方法，其特征在于步骤二中硝酸钴、钼酸钠、氟化铵与尿素的摩尔比为1：(1～3)：(8～16)：(8～16)。


3.根据权利要求1或2所述的一种电解水制氢一体化阳极的制备方法，其特征在于步骤二的混合溶液中硝酸钴的摩尔浓度为0.5～2mol...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱珊，张岐伟，邓凤霞，崔崇威，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23