一种用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法及其析氧应用技术

本发明专利技术公开了一种用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法及其析氧应用，属于异质结催化剂材料制备技术领域。本发明专利技术利用氢键有机框架为支撑体，在铁盐和镍盐以及非金属源材料作用下，利用高温管式炉制备得到多孔中空管状异质结催化剂。本发明专利技术的多孔中空管状异质结催化剂在10 mA·cm<supgt;‑2</supgt;的1M KOH海水中的OER过电位≤285.2 mV，在100 mA·cm<supgt;‑2</supgt;的高电流密度测试下，稳定时间不低于18h，优于商用贵金属催化剂，并具有很好的高电流电化学稳定性。本发明专利技术的合成方法简单且具备较好的普适性，具有多级孔和异质结结构，在海水电解中展现出了优异的电催化OER活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于异质结催化剂材料制备，具体涉及一种用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法及其析氧应用。

技术介绍

1、

2、目前，工业电解水制氢严重依赖淡水资源，抑制了在干旱和近海地区的实际应用潜力。海洋占据了地球96.5%的水储备，提供了无限的氢资源，而不会对全球淡水资源造成严重影响，是未来电解水制氢的最有前景的来源。然而，高能垒、低附加值的阳极反应使电解水技术的能耗成本居高不下，同时海水复杂的化学环境导致的污染效应与竞争反应，更严重制约了海水电解制氢过程的效率与可持续性。特别的是天然海水中存在的氯阴离子(约0.5m)，会在阳极导致析氯副反应(cler)，与析氧反应（oer）竞争。虽然oer具有热力学优势，但其复杂的四电子转移反应比只有两个电子的cier反应动力学更为迟缓。此外，氯阴离子对电极具有严重的腐蚀，目前大多数阳极催化剂不能在海水中长时间高电流密度下稳定工作。

3、为了弥补现有技术的不足，我们在本专利技术中提出了一种有效的策略。以一维氢键有机框架材料为模板，与金属阳离子反应形成空心管状金属有机框架材料后，经过特定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，所述空心管状金属有机框架材料与非金属源材料的用量质量比为1：5-20。

3.根据权利要求1所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，所述空心管状金属有机框架材料按如下方法制备得到：

4.根据权利要求3所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐为Fe基金属盐与Ni基金属盐混合而成。

5.根据权利要求4所述的用...

【技术特征摘要】

1.一种用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，所述空心管状金属有机框架材料与非金属源材料的用量质量比为1：5-20。

3.根据权利要求1所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，所述空心管状金属有机框架材料按如下方法制备得到：

4.根据权利要求3所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐为fe基金属盐与ni基金属盐混合而成。

5.根据权利要求4所述的用于电解海水的多孔中空管状异质结催化剂的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉玉，王婷，徐家德，史恒亮，吴宏，凌奇，董雅鑫，冯齐云，刘建路，
申请(专利权)人：山东海化集团有限公司，
类型：发明
国别省市：