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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学催化能量储存与转化领域,具体涉及清洁能源氢能制取,尤其涉及一种球形nifeox电催化剂的制备方法及其在电催化氧析出领域中的应用。
技术介绍
0、技术背景
1、氢能源作为公认的清洁能源,被认为是化石燃料的理想替代品之一,而电催化分解水是制取高纯度氢的重要技术之一。在电催化分解水产氢过程中,包含阳极氧析出和阴极氢析出两个半反应,缓慢的四电子阳极反应严重制约其阴极反应的效率,造成能量的低效利用。因此,采取有效手段,制备高效电催化剂,降低氧析出反应势垒,进而提高阴极反应速率是提高电催化产氢效率的有效途径之一。
2、目前,铱(钌)系贵金属电催化剂是最有效的氧析出催化剂,但昂贵价格、低存储量和单一催化功能严重限制了它们的大规模商业化应用。过渡金属及其化合物因其廉价、易于组合调控等特点,在电化学催化氧析出领域越来越表现出诱人前景。
技术实现思路
1、针对目前氧析出电催化剂的不足,本专利技术提供一种球形nifeox电催化剂的制备方法及其应用,该制备方法不仅工艺简单,便于规模化制备,而且纳米棒构筑的纳米球结构,促使该催化剂具有高导电性、大的比表面积以及充分暴露的活性位点等特点。因此,该球形nifeox表现出优异的电催化氧析出性能。
2、一种球形nifeox电催化剂的制备方法,其具体制备步骤以下:
3、步骤a:配制铁盐、镍盐、氯化铵、六次亚甲基四胺、去离子水以及小分子醇类的混合溶液;
4、步骤b:将步骤a中得到的混合溶液放
5、步骤c:将步骤b所得的前驱体置于氢气/氩气混合的管式炉中,高温煅烧处理若干小时,待冷却至室温,即可得到球形nifeox电催化剂。
6、作为本专利技术进一步的方案,所述步骤a中,使用的镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、乙酸镍与乙酰丙酮镍中的至少一种。
7、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤a中,使用的铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、乙酸铁与乙酰丙酮铁中的至少一种。
8、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤a中,所述步骤a中,镍盐、铁盐、氯化铵与六次亚甲基四胺的摩尔比为3:1:7.5:9。
9、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤a中,使用的小分子醇类为乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇中的至少一种。
10、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤b中,水热反应中去离子水和小分子醇类的体积比为1:1。
11、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤b中,水热处理温度为155℃,处理时间为7.5h。
12、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤c中,高温煅烧处理温度为400~500℃,处理时间为1~2h。
13、作为本专利技术再进一步的方案,所述步骤c中,高温煅烧处理气氛为氢气/氩气混合气氛,氢气和氩气的体积比为1:7~10。
14、上述制备方法,制备出的球形nifeox电催化剂在电催化氧析出领域中的应用。
15、与现有技术相比,本专利技术具有以下技术效果:
16、1、本专利技术的制备方法过程更简单,可操作性强,可大规模生产;
17、2、本专利技术的制备所处所需的原料廉价、易得,样品重复性好;
18、3、本专利技术制备得到的催化剂涂敷在碳纸表面可直接做工作电极用于电催化氧析出,表现出优异的催化活性以及稳定性。
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1.一种球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,具体制备步骤如下:
2.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,使用的镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、乙酸镍与乙酰丙酮镍中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,使用的铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、乙酸铁与乙酰丙酮铁中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,镍盐、铁盐、氯化铵与六次亚甲基四胺的摩尔比为3:1:7.5:9。
5.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,使用的小分子醇类为乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤b中,水热反应中去离子水和小分子醇类的体积比为1:1。
7.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤b中,水热处理温度
8.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤c中,高温煅烧处理温度为400~500℃,处理时间为1~2h。
9.根据权利要求1所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤c中,高温煅烧处理气氛为氢气/氩气混合气氛,氢气和氩气的体积比为1:7~10。
10.如任一权利要求1~9所述的球形NiFeOx电催化剂的制备方法制备的球形NiFeOx电催化剂在电解水领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种球形nifeox电催化剂的制备方法,其特征在于,具体制备步骤如下:
2.根据权利要求1所述的球形nifeox电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,使用的镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、乙酸镍与乙酰丙酮镍中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的球形nifeox电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,使用的铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、乙酸铁与乙酰丙酮铁中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的球形nifeox电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,镍盐、铁盐、氯化铵与六次亚甲基四胺的摩尔比为3:1:7.5:9。
5.根据权利要求1所述的球形nifeox电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤a中,使用的小分子醇类为乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇中的至少一种。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:刘国强,余进,李永涛,柳东明,
申请(专利权)人:安徽工业大学,
类型:发明
国别省市:
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