一种磷掺杂析氢催化电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷掺杂析氢催化电极的制备方法，通过一步电沉积法将磷引入含有镍铜钒的多元合金材料中，构建了一种表面三维珊瑚状结构的整体式电极。本发明专利技术通过磷的引入，实现了对活性电极的阴极保护，避免其在强碱环境中的氧化失活，增强了催化剂的稳定性；且磷的引入还进一步增强了电极的析氢催化活性。此方法为提高催化剂的稳定性及活性提供了新思路，有利于推动整体式电解水阴极析氢电极材料的大规模实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电解水制氢，具体涉及通过一步法电沉积掺磷从而实现对活性析氢催化电极的阴极保护并进一步提升其电化学活性。

技术介绍

1、氢气作为清洁能源载体和重要的化工原料，是实现我国“双碳”目标的必然选择之一。与传统的蒸汽重整和煤炭气化相比，太阳能、风能、潮汐能等可再生电力驱动的电化学水分解提供了一种可行且可持续的方法来生产高纯度的氢气。pt族贵金属是众所周知的析氢反应(her)基准催化剂，其过电位几乎为零，但其广泛应用受到自然稀缺性和高成本的严重阻碍。在此背景下，开发可替代、高性价比、高活性的非贵金属析氢电催化剂对促进水电解工业化具有重要意义。

2、针对以上问题，科研人员近年来开发一系列活性材料来催化阴极析氢过程。其中，过渡金属基催化材料被认为是目前性价比较高、析氢活性较好的一类催化材料之一，其性能甚至已超越贵金属及其氧化物(pt，iro2，ruo2)催化剂。当在镍铜钒合金材料中引入非金属元素时，包括se、s、b、p、c和n等，可以优化其析氢活性。其中，p掺杂材料可明显改善材料的本征活性和导电性等特性。

3、然而，非金属p掺杂一般生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：将表面洁净的导电多孔金属基底置于电镀液中，在三电极体系的恒电位或二电极体系的恒电流条件下进行电沉积，获得磷掺杂析氢催化电极；

2.根据权利要求1所述的磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：将导电多孔金属基底依次置于稀盐酸、去离子水、无水乙醇、去离子水中超声1～30min，随后置于真空干燥箱中干燥，得到表面洁净的导电多孔金属基底。

3.根据权利要求1或2所述的磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：所述导电多孔金属基底为泡沫镍、泡沫铜、泡沫镍铁、泡沫镍铜、镍网、铜网、镍铜合金网、镍铁合金网中任意一种。

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【技术特征摘要】

1.一种磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：将表面洁净的导电多孔金属基底置于电镀液中，在三电极体系的恒电位或二电极体系的恒电流条件下进行电沉积，获得磷掺杂析氢催化电极；

2.根据权利要求1所述的磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：将导电多孔金属基底依次置于稀盐酸、去离子水、无水乙醇、去离子水中超声1～30min，随后置于真空干燥箱中干燥，得到表面洁净的导电多孔金属基底。

3.根据权利要求1或2所述的磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：所述导电多孔金属基底为泡沫镍、泡沫铜、泡沫镍铁、泡沫镍铜、镍网、铜网、镍铜合金网、镍铁合金网中任意一种。

4.根据权利要求1所述的磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：所述镍源为硫酸镍时，电镀液中硫酸镍浓度为0.5～3mol/l；所述镍源为醋酸镍时，电镀液中醋酸镍浓度为0.1～1mol/l；所述镍源为硝酸镍时，电镀液中硝酸镍浓度为0.05～2.5mol/l；所述镍源为氯化镍时，电镀液中氯化镍浓度为0.16～1.3mol/l。

5.根据权利要求1所述的磷掺杂析氢催化电极的制备方法，其特征在于：所述铜源为硫酸铜时，电镀液中硫酸铜浓度为5～80mmol/l；所述铜源为硝酸铜时，电镀液中硝酸铜浓度为10～90mmol/l；所述铜源为氯化铜时，电镀液中氯化铜浓度为5～65mmol/l。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增林，薄鑫，韩会珍，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：