一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于电解水技术领域，涉及一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用。本发明专利技术利用光固化3D打印技术，将电极的基体用成本低廉的塑料按照设计的形状打印出来，然后在基体表面构筑金属底层以增强其导电性，最后，将其放在催化剂溶液中以增强电极的催化性能。制备的析氧催化电极材料拥有稳定且分布均匀微观结构，通过3D打印的灵活性能够实现催化电极的可定制。电极基体的材料为塑料且只在表面进行修饰，极大地减少了所需要的催化材料的数量。制备的析氧催化电极能够驱动大电流密度条件下的析氧反应，所以制备的析氧催化电极可以实现低成本、可定制、可工业化应用。可工业化应用。可工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电解水
，涉及一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用。
[0002]专利技术背景
[0003]随着科技的进步，对能源的需求日益增大。现阶段，全球的能源主要来源于化石燃料等不可再生资源，如煤炭、石油、天然气等，但是由于化石燃料的日益减少带来的能源危机和化石燃料燃烧所造成的环境污染等问题，使研究者对清洁、可再生资源的渴求日益增大。越来越多的研究者致力于开发像太阳能、氢能、核能、风能等可再生能源来替代化石燃料。相对于分散、密度低、不稳定、不易储存、成本高的太阳能和风能，氢因其无污染排放、能量密度大、可运输易储存等优点受到广泛关注。然而，目前主要氢能的来源是化石燃料中碳氢化合物的催化重整，会产生碳排放，造成环境污染。因此，环境友好的制氢过程被不断探索，在众多的制氢过程中，电解水制氢法在生产过程中因其可持续、无任何污染排放，具有很好的发展前景。
[0004]电解水反应分为两个半反应，分别是阴极的析氢反应和阳极的析氧反应。理想状态下，电解水反应的电压为1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述三维大电流析氧催化电极材料由塑料基体表面构筑金属催化底层后再负载催化层得到。2.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述塑料基体采用光固化3D打印得到，所述塑料基体的材料选自ABS、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酸性丙烯酸酯和氨基丙烯酸酯中的一种。3.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述塑料基体为表面为平面的长方体、具有线性结构的镂空长方体或具有正方形阵列的镂空长方体。4.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述金属催化底层为镍层、银层、铂层、镍磷层和镍硫层中的一种。5.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述催化层为铜、镍、钴、银、铁、铂、钯、锡、铼、钨、硼和磷中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述催化层为含Ni、Fe、S和O的化合物。7.权利要求1
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6任一项所述的三维大电流析氧催化电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用光固化3D打印的方式打印所设计的塑料基体；所述塑料基体的材料选自ABS、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酸性丙烯酸酯和氨基丙烯酸酯中的一种；2)对所述塑料基体进行预处理后，在表面构筑金属催化底层，然后放在催化剂溶液中在20
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90℃下反应0.25

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳青，张淋，李高元，严寒，陈姝言，涂海彪，苏建民，顾豪杰，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：