一种贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂制造技术

本发明专利技术涉及电解水催化技术领域，具体涉及一种贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂及其制备方法。本发明专利技术通过两步化学反应得到的纳米催化剂Ru/Ni3Se2/NF具有三维交织纳米线结构，较大的表面积提供更多的活性位点，有效的提升电化学动力学过程，从而高效稳定的催化电解水过程。其中钌元素的含量仅为1.3％～2.8％，低含量钌的加入有效调控镍的电子结构，并优化催化剂的氢吸附能、d带中心及水吸附能，进一步影响材料的电催化活性。此外，本发明专利技术克服了传统电催化剂价格昂贵，能耗高的缺点，仅需1.476V的驱动电压便可达到10mA

【技术实现步骤摘要】
一种贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂


[0001]本专利技术涉及电解水催化
，具体涉及一种贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]氢能是一种丰富可再生的清洁能源，是实现碳中和的重要支撑。相比于传统的制氢方式，电解水制氢具有成本低、产率高、纯度高等优势，是一种高效获得清洁能源的制氢技术。电解水包含两个半电池反应，分别是阴极的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction，HER)及阳极的析氧反应(Oxygen Evolution Reaction，OER)。由于HER和OER动力学反应缓慢，需要相当大的过电位来维系反应，进而造就了高昂的电费成本，使得电解水技术无法广泛应用。因此开发高效、稳定、双动能的电催化剂对于电解水制氢的推广具有十分重大的意义。
[0003]硒(Se)元素是一种半金属元素，由于半金属元素的导带和价带中分别存有自由移动的电子和相应的空穴浓度，从而使得其导电性介于金属和非金属之间。此外，硒和硫因同属于VIA元素而有着类似的化学性质。所不同的是，硒元素位于硫元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂，其特征在于，包括载体和负载在载体上的钌(Ru)掺杂过渡金属硒化物，所述贵金属钌掺杂的过渡金属硒化物中Ru元素含量为1.3％～2.8％。2.根据权利要求1所述的贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂，其特征在于，所述载体为泡沫镍，所述过渡金属硒化物为Ni3Se2。3.根据权利要求1所述的贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂，其特征在于，所述贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂微观形貌为三维交织的纳米线，所述纳米线直径为40～60nm，长度为600～800nm。4.一种贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对载体进行预处理，去除表面氧化物及油污；(2)将硒粉加入到乙二醇和乙二胺溶液中，磁力搅拌至充分混合，得到初始混合溶液；(3)将经过预处理的载体和所述初始混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中反应，经洗涤、真空干燥，得到生长有过渡金属硒化物纳米线的泡沫镍前驱体；(4)将步骤(3)所得到的生长有过渡金属硒化物纳米线的泡沫镍前驱体浸泡在三氯化钌溶液中进行反应；(5)将所述反应产物洗涤、真空干燥，即可得贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂。5.根据权利要求4所述的贵金属钌掺杂过渡金属硒化物电解水催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的预处理方式为：将2cm
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2cm三的泡沫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蓉，张华明，王亚梅，黄志寒，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：