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一种多孔多金属异质碱性制氢电极及其制备方法与应用技术

技术编号:40102030 阅读:34 留言:0更新日期:2024-01-23 17:50
本发明专利技术涉及一种多孔多金属异质碱性制氢电极及其制备方法与应用,制备方法包括:首先在商业支撑体上电沉积多孔金属(PMs)载体,然后在PMs上连续电沉积Ru和NiMoCu<subgt;x</subgt;催化剂形成异质结催化剂Ru@NiMoCu<subgt;x</subgt;,最终构筑自支撑多孔多金属异质电极(支撑体/PMs/Ru@NiMoCu<subgt;x</subgt;)。与现有技术相比,本发明专利技术具有等优点。与现有技术相比,本发明专利技术中连续电沉积制备自支撑多孔碱性析氢电极,不仅具备较短的制备时间和简易的制备工艺,还具有优异的大电流碱性催化析氢性能。这种通过连续电沉积制备以Ru@NiMoCu<subgt;x</subgt;为异质结催化剂、多孔金属为载体的自支撑多孔多金属异质碱性制氢电极,催化性能优越,制备方法简易,成本较低,具备较强的实际工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学,尤其是涉及一种多孔多金属异质碱性制氢电极及其制备方法与应用


技术介绍

1、氢气作为一种“零碳排放”的清洁燃料,被认为是未来能源转型的关键角色。通过可再生能源如风能、太阳能发电,再通过电解水制取“绿氢”,被认为是未来获得氢气的重要途径。碱性电解水制氢是制氢技术的一种,相比于酸性环境,需要额外能量克服ho-h键的断裂。实际过程中表现为缓慢的电极动力学过程,存在过电位大、制氢效率较慢等缺陷。虽然pt基贵金属催化剂能够在碱性条件下具备较好的碱性析氢反应(her),但是其昂贵的价格对于实际工业应用难以接受。因此,设计和制备价格低廉、催化性能优越的碱性阴极析氢催化剂的对于碱性电解水制氢技术极为重要。

2、nimo合金被认为是一种非常有潜力的碱性电解水阴极催化剂,其具有出色的电催化性能和抗碱腐蚀特性。近年来,虽然多数nimo基催化剂可以达到100ma cm-2的过电位0.2vvs.rhe(vs.rhe:相对于可逆氢电极),但是其难以胜任未来大电流(≥500ma cm-2)碱液制氢的要求。专利cn 115029710 b公开了一种纳米级本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,包括催化剂载体和沉积在催化剂载体表面的异质结催化剂;

2.根据权利要求1所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,所述支撑体包括镍网、镍铬合金网、镍铁合金网、铁网、铜网、钛网、泡沫镍、泡沫铁、泡沫铜、碳纸、碳布和多孔碳毡中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,所述多孔金属为镍、铁或铜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,所述NiMoCux合金中Ni和Mo的摩尔比为(1-5):3,Cu占总摩尔数的比例为0-...

【技术特征摘要】

1.一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,包括催化剂载体和沉积在催化剂载体表面的异质结催化剂;

2.根据权利要求1所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,所述支撑体包括镍网、镍铬合金网、镍铁合金网、铁网、铜网、钛网、泡沫镍、泡沫铁、泡沫铜、碳纸、碳布和多孔碳毡中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,所述多孔金属为镍、铁或铜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极,其特征在于,所述nimocux合金中ni和mo的摩尔比为(1-5):3,cu占总摩尔数的比例为0-20%。

5.一种如权利要求1所述的多孔多金属异质碱性制氢电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种多孔多金属异质碱性制氢电极的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述金属源溶液包括镍源、铁源或铜源中的一种或多种;

【专利技术属性】
技术研发人员:毕松虎薛明喆张存满
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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