一种钡修饰的铁羟基氧化物及其制备方法和应用技术

技术编号:39972677 阅读:20 留言:0更新日期:2024-01-09 00:54
本发明专利技术适用于电催化水分解技术领域,提供了一种钡修饰的铁羟基氧化物及其制备方法和应用,制备方法包括:通过水热法在具有多孔结构的金属泡沫基底上生长钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列。具体步骤包括,将具有大比表面积的金属泡沫置于聚四氟乙烯反应釜中,加入含有尿素、氟化铵、铁盐和钡盐的混合溶液中,进行水热反应,得到钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列。本发明专利技术利用一步水热法在金属泡沫基底上生长钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列,方法简单高效;并且将钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列作为中性水氧化电极,具有丰富的活性位点和独特的电子结构,展示出了优异的中性电解水催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化水分解,尤其涉及一种钡修饰的铁羟基氧化物及其制备方法和应用


技术介绍

1、氢气因其能量密度高、燃烧产物零碳无污染被认为是一种可用来解决能源危机和降低对化石能源依赖的新能源载体。当前工业上大都使用天然气蒸汽重整和炭汽化反应来制取氢气,过程中会释放大量co2等温室气体,从而加剧温室效应。而电解水制氢技术不仅可以制备高纯度的氢气,还能够直接使用可再生能源产生的电能。近年来,人们致力于开发高性能的非贵金属催化剂,在控制生产成本的同时来提高电解槽的效率,取得了较好的进展。然而无论是基于质子交换膜的酸性电解槽还是基于阴离子交换膜的碱性电解槽,均需要使用具有强腐蚀性的电解质,这不仅对于环境有极大的污染,对电解槽也具有严重的损伤。因此,开发温和条件下可高效工作的水分解催化剂对于电解水制氢领域意义重大。然而当前中性电解水领域进展缓慢,这主要是由于在中性环境中,水分解中间反应物浓度低,不利于催化剂对反应物的吸附/活化。所以合理设计催化剂组分并调控催化剂电子结构使其能够高效用于中性水分解技术,将为实现电解水大规模应用提供助力。

<p>2、水分解过程包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钡修饰的铁羟基氧化物的制备方法,其特征在于:通过水热法合成生长在金属泡沫基底上的钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列,在钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列中,铁原子含量为10.59-29.33%,钡原子含量为0.86-3.78%。

2.根据权利要求1所述的钡修饰的铁羟基氧化物制备方法,其特征在于,具体步骤为:将金属泡沫置于聚四氟乙烯反应釜内,分别加入尿素、氟化铵、铁盐、钡盐和去离子水,利用水热法进行反应,水热温度为100-180 ℃,水热时间为4-24 h,反应结束后冷却至室温,取出洗净后在烘箱中烘干,即得到生长在金属泡沫上的钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列。

3.根...

【技术特征摘要】

1.一种钡修饰的铁羟基氧化物的制备方法,其特征在于:通过水热法合成生长在金属泡沫基底上的钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列,在钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列中,铁原子含量为10.59-29.33%,钡原子含量为0.86-3.78%。

2.根据权利要求1所述的钡修饰的铁羟基氧化物制备方法,其特征在于,具体步骤为:将金属泡沫置于聚四氟乙烯反应釜内,分别加入尿素、氟化铵、铁盐、钡盐和去离子水,利用水热法进行反应,水热温度为100-180 ℃,水热时间为4-24 h,反应结束后冷却至室温,取出洗净后在烘箱中烘干,即得到生长在金属泡沫上的钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列。

3.根据权利要求2所述的钡修饰的铁羟基氧化物的制备方法,其特征在于,所述钡修饰的铁羟基氧化物纳米片阵列的厚度为5-70 nm。

4.根据权利要求2所述的钡修饰的铁羟基氧化物的制备方法,其特征在于,所述金属泡沫为镍泡沫、铁泡沫、镍铁泡沫和铜泡沫中的任意一种。

5.根据权利要求2所述的钡修饰的铁羟基氧化物...

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

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