一种镍锰气凝胶催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用制造技术

技术编号:36188218 阅读:29 留言:0更新日期:2022-12-31 20:57
本发明专利技术涉及制氢领域,公开了一种镍锰气凝胶催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用。该催化剂以晶态单质镍为骨架,表面覆盖有非晶态氢氧化镍和晶态氧化锰。该应用以镍锰气凝胶催化剂为电催化剂,以碱性生物质水溶液为电解液。将本发明专利技术的镍锰气凝胶催化应用于电催化碱性生物质水溶液制氢时,可以促进析氧反应过程中的电荷转移,具有超高的电催化氧化性能。本发明专利技术的制氢体系以乙二醇等生物质氧化过程取代OER过程提供电子,可促进HER过程的制氢,具有制氢高效、制氢条件温和、催化过程安全、在制氢的同时还能够产生具有经济价值的副产物的特点。产物的特点。产物的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种镍锰气凝胶催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用


[0001]本专利技术涉及制氢领域,尤其涉及一种镍锰气凝胶催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用。

技术介绍

[0002]全球能源需求的不断增长和对化石燃料使用导致的气候变化的严重关切,促使人们在开发可持续和清洁的能源储存和转换技术方面作出了巨大努力。在多种清洁能源中,氢能具有热值高,地球储量多,分布广泛,燃烧产物无污染和环境友好和再生等优点,是一种能够应对未来能源和环境问题的可靠能源利用太阳能和风能等可再生能源。通过电化学或光电化学分解水来生产清洁的氢气,被认为是满足未来能源需求的一种很有前景的方法。
[0003]与蒸汽重整和煤气化等传统解决方案相比,基于水电解的高纯度氢气(H2)生产被认为是一种环保的战略,它可以促进未来氢经济社会的发展。然而,析氧反应固有的缓慢动力学过程[OER;4OH

=O2+2H2O+4e

,1.23 V(与可逆氢电极(RHE)相比)]被认为是未来氢能经济发展的瓶颈。产氢过程(HER)中的电子来自于OE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍锰气凝胶催化剂,其特征在于:具有孔隙率大于>75%的气凝胶结构,以晶态单质镍为骨架,所述骨架表面覆盖有非晶态氢氧化镍和晶态氧化锰;所述镍锰气凝胶催化剂的合原料中镍、锰元素的摩尔比为1:(0.2

1.8)。2.如权利要求1所述的镍锰气凝胶催化剂,其特征在于:所述催化剂制成后镍、锰元素的摩尔比为1:1。3.如权利要求1所述的镍锰气凝胶催化剂,其特征在于:具有孔隙率为78.6%

85.2%的气凝胶结构。4.如权利要求1所述的镍锰气凝胶催化剂,其特征在于:制备方法为:将镍盐与水混合配制成镍溶液;将锰盐与水混合配制成锰溶液;取硼氢化钠加入水配制成硼氢化钠溶液;将硼氢化钠溶液匀速倒入所述镍溶液中,随后迅速加入锰溶液;轻轻旋转盛有所得混合溶液的容器,静置后洗涤,分别用去离子水及无水乙醇交换清洗涤后的上清液,真空干燥,获得镍锰气凝胶催化剂;所述镍、锰元素的摩尔比为1:(0.2

1.8);所述硼氢化钠与镍元素的摩尔比为(2

3):1。5.如权利要求4所述的镍锰气凝胶催化剂,其特征在于:将六水氯化镍或六水硝酸镍与水混合配制成浓度为0.5

0.15mol/L的镍溶液;取四水氯化锰或六水硝酸锰与水混合配制成0.5

0.15mol/L的锰溶液;取硼氢化钠加入水配制成0.5

0.15mol/L的硼氢化钠溶液;将硼氢化钠溶液匀速倒入所述镍溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员:李仁宏方政杜向博文钱凯成韦童
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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