一种有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料及其制备方法与应用。该电催化材料制备方法如下：步骤1)：将过渡金属盐A、过渡金属盐B、尿素和氟化铵加入水中，搅拌得到混合溶液，转入反应釜中，然后将导电基底放入反应釜中进行水热反应，得到表面包覆两种过渡金属混合物的导电基底；步骤2)：将表面包覆两种过渡金属混合物的导电基底置于培养皿中，浸没到有机配体分子溶液中，静置10～60min，干燥得到有机配体修饰的LDH电催化材料。本发明专利技术提供的有机配体修饰的LDH电催化材料作为电催化剂用于析氧反应具有优异的析氧活性，在大电流密度下有很小的过电位和稳定性，并且长期稳定性好，具有商业化应用前景。具有商业化应用前景。具有商业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于包含金属或金属氧化物或氢氧化物的催化剂
，具体涉及一种有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]氢能作为一种能量密度高、零碳排放、来源极广的二次能源，被誉为最理想的可再生能源之一。目前电解水制氢的成本较高，从总成本来看电解水制氢是天然气重整、煤制氢等技术路线的3
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4倍，因此迫切需要开发高性能电催化剂来降低电解水制氢成本。电解水主要包括阴极的析氢反应(HER)和阳极的析氧反应(OER)，其中OER涉及复杂的四电子转移过程，动力学较为缓慢，造成分解水的过电位过高，严重影响了电解效率。因此，作为未来制氢的主流技术，开发高活性OER电催化剂，降低水分解的过电位，进而提高制氢效率显得至关重要。贵金属Ir、Ru基材料具有较优异的OER性能，然而Ir、Ru的储量稀缺、价格昂贵且稳定性较差，严重制约其广泛应用。因此研究开发一种成本低廉、环境友好、催化活性优异且性能稳定的OER催化剂成为解决当下能源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料，其特征在于，其制备方法步骤如下：步骤1)：将过渡金属盐A、过渡金属盐B、尿素和氟化铵加入水中，搅拌至澄清得到混合溶液，将混合溶液转入反应釜中，然后将导电基底放入反应釜中进行水热反应，反应结束后自然冷却，将导电基底取出，清洗、烘干得到表面包覆两种过渡金属混合物的导电基底；步骤2)：将步骤1)所得表面包覆两种过渡金属混合物的导电基底置于培养皿中，浸没到有机配体分子溶液中，静置10～60min后，取出，用真空烘箱干燥得到有机配体修饰的LDH电催化材料。2.根据权利要求1所述的有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料，其特征在于，步骤1)所述过渡金属盐A、过渡金属盐B选自铁盐、钴盐、镍盐中两种不同的金属盐。3.根据权利要求2所述的有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料，其特征在于，所述钴盐为氯化钴，硝酸钴，醋酸钴中的一种或多种；所述铁盐为氯化铁，硝酸铁，醋酸铁中的一种或多种；所述镍盐为氯化镍，硝酸镍，醋酸镍中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料，其特征在于，所述过渡金属盐A为钴盐，所述过渡金属盐B为铁盐，步骤1)混合溶液中钴与铁元素摩尔比为1：0.2～5，混合溶液中钴离子浓度为0.01～0.05mol/L。5.根据权利要求1所述的有机配体修饰的过渡金属层状氢氧化物电催化材料，其特征在于，步骤1)所述混合溶液中金属元素、尿素与氟化铵的摩尔比为1：1.4～1.5：3.0～3.2。6.根据权利要求1所述的有机配体修饰的过渡金属层状氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊杰，熊伟梁，蔡东睿，胡六永，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：