一种铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列、制备方法及其应用。该材料为生长在块体镍衬底上的无定形的铁修饰羟基硫化镍纳米片阵列。通过两步氧化法制备得到，制备方法简单高效，且铁的掺入有利于提高催化剂的导电性，提升了电子的转移能力，从而促进了电解水析氧反应(OER)。该催化剂表现出了优异的OER催化活性，在电流密度下为10，100和500mA cm

【技术实现步骤摘要】
一种铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及电解水产氧催化剂
，具体为一种铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]由于氢气能量密度高以及产物友好型的优势，电解水制氢成为解决能源和环境问题的前沿科学方法之一。电解水由两个半反应组成，分别为析氢反应(HER)和析氧反应(OER)。在这两个半反应中，由于缓慢动力学的影响，阳极上的OER成为了限制电解水制氢的主要瓶颈。尽管Ru/Ir基催化剂展示了非常好的OER活性，但是稀缺的资源、高成本和大电流密度下差的稳定性阻碍了其大规模应用。因此，从地球丰富资源中开发高效、低成本的催化剂迫在眉睫。
[0003]在以往报道的催化剂中，过渡金属氢氧化物以其低成本、独特的晶体结构和有效的OER活性而备受关注，但是其有限的比表面积和差的固有导电性，导致电子得不到有效的传输，造成过高的过电势，从而消耗大量电能。一些有效的策略被用来提高这些催化剂的OER活性，如制备特殊的纳米结构来增加催化活性位点的数量、掺杂异质原子有效提高催化剂的本征活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列，其特征在于：该材料为生长在块体镍衬底上的无定形的铁修饰羟基硫化镍纳米片阵列。2.根据权利要求1所述的铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列，其特征在于：所述的铁修饰羟基硫化镍纳米片的厚度为3～8nm，铁的含量为2.5～7.2％(原子百分比)。3.根据权利要求1所述的铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列，其特征在于：所述的铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列由两步氧化法制备得到，首先由块体镍作为镍源和衬底，通过湿化学氧化过程制备得到羟基硫化镍超薄纳米片阵列，其次由羟基硫化镍超薄纳米片阵列经过阳极氧化过程制备得到铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列。4.铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：将块体镍浸泡在过硫酸盐和硫代硫酸盐的混合溶液中冰浴反应生成羟基硫化镍超薄纳米片阵列；步骤(2)：电化学阳极氧化制备铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列，制备步骤为：将步骤(1)得到的羟基硫化镍超薄纳米片阵列作为工作电极，二价铁源物质为电解质，进行电化学氧化反应，获得铁修饰的羟基硫化镍超薄纳米片阵列。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的块体镍是任何形式...

【专利技术属性】
技术研发人员：余颖，黄楚强，邱明强，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：