一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂及其制备方法与应用，涉及催化剂技术领域。制备方法包括以下步骤：(1)透明溶液的制备；(2)Ni

【技术实现步骤摘要】
一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，氢能受到了广泛的关注，而电催化裂解水产氢，尤其是电催化裂解海水为解决能源危机、发展新能源提供了一种有效的手段。但是电催化剂材料受到其价格昂贵、合成困难和储量稀少等问题的影响，导致其没有快速发展。
[0003]传统的过渡金属材料中，过渡金属氧化物，如氧化镍、氧化钴、氧化锰等由于其储量丰富、价格低，在电催化产氢领域受到了广泛关注。但是，目前由于其导电性差，吸附能较高，限制了其在电催化裂解水产氢时的性能。同时，现有技术中，关于快速加热合成氧化物电催化剂的报道较少，也没有进行相关的电催化裂解海水性能的测试，在合成方法和设计策略等方面仍存在较大改进空间。
[0004]因此，如何提供一种经济高效的电催化剂，推动氧化物基材料在电催化裂解海水领域的迅速发展和最终实现其工业化是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂及其制备方法与应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：
[0007]一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)将四水合钼酸胺和六水合氯化镍分别加入去离子水中并混合，然后将泡沫镍放入所得到的混合液中静置，加热处理，冷却至室温，洗涤、真空干燥，得到Ni
‑
Mo
‑
O前驱体；
[0009]2)将Ni
‑
Mo
‑
O前驱体在惰性气氛、400
‑
800℃条件下反应0.5
‑
30min，得到镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂。
[0010]进一步地，步骤1)中，所述四水合钼酸胺和六水合氯化镍的质量比为1:(0.1
‑
5.0)。
[0011]进一步地，步骤1)中，所述静置的时间为5
‑
10min。
[0012]进一步地，步骤1)中，所述加热处理的参数为：温度150
‑
200℃，时间5
‑
10h。
[0013]进一步地，步骤1)中，所述真空干燥的参数为：温度5
‑
100℃，时间8
‑
72h，真空度133
‑
267Pa。
[0014]进一步地，步骤2)中，所述惰性气氛是指Ar/H2混合气。
[0015]本专利技术还提供一种利用镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法制备得到的镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂。
[0016]本专利技术还提供一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂在电催化裂解海水产氢中的应用。
[0017]进一步地，所述镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂作为工作电极，甘汞电极作为参比电极，石墨电极作为对电极，电解液为碱性海水；所述电解液pH为10
‑
14。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术以四水合钼酸胺提供钼源，以六水合氯化镍提供镍源，负载在泡沫镍基底上，通过加热沉积的方式制备前驱体，然后在惰性气氛下进行加热反应，得到电催化裂解海水产氢的催化剂。金属的掺杂可以优化二氧化钼材料的电子结构，发挥协同作用，加速电子的转移速度，海水中的水分子在催化剂的表面吸附，水分子得到电子生成氢质子，两个氢质子结合生成氢气，加快反应进程。
[0020]本专利技术制备的Ni
‑
MoO2电催化剂具有比表面积大、高活性和高稳定性的特点，在碱性海水中具有优异的产氢性能。此外，本专利技术中的Ni
‑
MoO2电催化剂制备耗时短、操作简单、重复性强，为大面积应用提供良好的技术基础和物质保证。
[0021]本专利技术制备的Ni
‑
MoO2电催化剂具有棒状的纳米结构，可以提供丰富的比表面积，进而提高其催化活性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为实施例1中制备的Ni
‑
MoO2电催化剂的扫描电子显微镜图；
[0024]图2为实施例1中制备的Ni
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MoO2电催化剂的X射线衍射谱图；
[0025]图3为实施例1中制备的Ni
‑
MoO2电催化剂在碱性海水中裂解海水产氢性能图。
具体实施方式
[0026]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0027]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0028]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0029]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
[0030]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0031]本专利技术实施例所用原料均为市场上购入。
[0032]一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0033]1)将四水合钼酸胺和六水合氯化镍分别加入去离子水中得到四水合钼酸胺溶液和六水合氯化镍溶液，将四水合钼酸胺溶液逐滴加入六水合氯化镍溶液中，连续搅拌均匀，得到混合溶液；
[0034]将泡沫镍放入所得到的混合液中静置，加热处理，冷却至室温，对得到的固体产物进行洗涤、真空干燥，得到Ni
‑
Mo
‑
O前驱体；
[0035]2)将Ni
‑
Mo
‑
O前驱体在惰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将四水合钼酸胺和六水合氯化镍分别加入去离子水中并混合，然后将泡沫镍放入所得到的混合液中静置，加热处理，冷却至室温，洗涤、真空干燥，得到Ni
‑
Mo
‑
O前驱体；2)将Ni
‑
Mo
‑
O前驱体在惰性气氛、400
‑
800℃条件下反应0.5
‑
30min，得到镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂。2.根据权利要求1所述的镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述四水合钼酸胺和六水合氯化镍的质量比为1:(0.1
‑
5.0)。3.根据权利要求1所述的镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述静置的时间为5
‑
10min。4.根据权利要求1所述的镍掺杂二氧化钼复合海水电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥超，周岩，梁东东，孙建鹏，赵展，
申请(专利权)人：青岛中石大新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：