一种催化剂、制备方法和应用技术

本申请公开了一种催化剂，包括：镍基底；附着在所述镍基底上的催化活性表层；其中，催化活性表层中含有稀土元素和镍金属元素，其中，稀土元素包括：钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐元素中的至少一种。本申请还提供了该催化剂的制备方法和应用。本发明专利技术以稀土金属化合物及镍金属粉末为原料，采用高温喷涂的方式成功将极低含量稀土金属引入基底镍中，显著提升了镍基催化剂在碱性全解水中的活性及稳定性。相较于已有的电解水催化剂，该材料制备原料廉价、方法简便，能够解决目前工业中电解水效率低、能耗大、稳定性差等问题。性差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂、制备方法和应用


[0001]本申请涉及一种催化剂、制备方法和应用，属于材料领域。

技术介绍

[0002]全球气候变暖等一系列环境恶化现象不断地警示我们加快新能源研发与应用的步伐，从而逐步取代化石燃料，改善环境[Chemical Reviews，2007，107(10)：3900-3903]。分解水制备氢气可谓是零污染的制备新能源的方式，而有望短时间广泛应用的分解水方法即碱性电解水，近年来报道的碱性电解水的催化剂多为过渡金属及其氧化物、氢氧化物[Advanced Energy Materials,2016,6(16):1600528；Advanced Functional Materials,2016,26(1):91-100]，其制备方法也往往局限于水热法[CN110180574A]、浸渍法[CN109898097A]、电沉积法[CN110314690A]，并不能解决工业电解水效率低、能耗大等问题。
[0003]已报道的具有代表性的工业化碱性电解水过程中，具有高度耐腐蚀性的镍被用作阴极催化剂，不锈钢被用作阳极催化剂，但其具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于，包括：镍基底；催化活性表层，所述催化活性表层附着在所述镍基底上；其中，所述催化活性表层中含有稀土元素和镍金属元素，其中，所述稀土元素包括：钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐元素中的至少一种。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述镍基底选自镍片、镍网、泡沫镍中的一种；优选地，所述稀土元素的质量为所述催化活性表层中的镍金属元素质量的10-5
wt％～10-1
wt％；其中，稀土元素的质量以其自身的质量计；镍金属元素的质量以其自身的质量计；优选地，所述催化活性表层中还含有多孔结构；优选地，所述稀土元素在所述催化活性表层呈高度分散状态。3.权利要求1～2任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括：a)获得含有稀土元素前驱体和镍粉的镍粉备料；b)将含有所述镍粉备料的原料涂覆到镍基底上，得到所述催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述稀土元素前驱体包括硝酸镧、硝酸铈、硝酸铈铵、硝酸钪、硝酸钕、硝酸镨、硝酸钇、氯化钇、氯化镨、氯化镧、氯化铈、氯化钪、氯化钕、氯化钐等中的至少一种；优选地，所述镍粉的粒径尺寸为100～250目；优选地，所述镍粉备料中还含有粘合剂；所述粘结剂包括聚乙烯醇、聚氨酯、聚苯乙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯、聚氧丙烯-聚氧乙烯-聚氧丙烯、聚苯乙烯-聚氧乙烯中的至少一种；优选地，所述粘合剂的质量占所述镍粉的质量的0.1％～1％；优选地，所述步骤a)还包括：对所述镍粉备料进行脱水处理。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用旋风干燥或真空冷冻干燥中的至少一种进行所述脱水处理；旋风干燥的条件包括：干燥温度为130～150摄氏度，干燥时间为15～60分钟；真空冷冻干燥的条件包括：干燥温度为-40～-70摄氏度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿，王奥琦，姚婷婷，龙桂发，安秀瑞，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：