【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电催化领域，具体涉及一种电解水催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、氢气是传统化石燃料最理想的替代性能量载体之一，被认为是21世纪最有潜力的清洁能源之一。水电解是一种高效清洁的工业制氢技术，可制备高纯度的氢气。
2、电化学水分解由两个半反应组成：阴极上的氢析出反应(her)和阳极上的氧析出反应(oer)。理论上同时驱动oer和her的最小电压为1.23v，但是，在实际电解过程中需要额外的电位去激活和克服原始反应能垒，即过电位(η)。因此，尽可能地降低水电解的过电位、降低能耗是电解水制氢的关键。开发具有高选择性高稳定性的催化剂是发展水电解技术的关键。目前，铂族金属与ir和ru的氧化物分别是her和oer的基准电催化剂，但是这些贵金属的稀缺性和高成本性严重阻碍了它们的大规模实际应用。
3、镍基催化剂制备成本低且容易得到，在工业应用前景上富有潜力。研究发现，单纯的镍金属材料并不能提供很高的催化活性，如果在材料表面设计三维纳米材料，会显著提高材料的电催化性能。这是因为载体能通过与催化剂发生相互作用来提高活性，或是为催化剂提供更多的接触面积等。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供了一种新的镍基催化剂及其制备方法，其制备方法简单，催化剂成本低，并且在水电解中有很好的催化效果。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术一方面提供一种自支撑水电解催化剂，该催化剂在水电解过程中表现出良好的电催化oe
4、本专利技术另一方面提供一种上述催化剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
5、步骤一：首先将一块nf分别置于盐酸溶液、乙醇和去离子水中超声清洗以去除表面杂质；
6、步骤二：将步骤一处理后的nf以钴盐的水溶液作为电解质溶液在三电极体系下进行电化学沉积，ag/agcl为参比电极，铂片为对电极，nf为工作电极，沉积电压为-1.5-(-0.5)v，沉积时间为1-60min，反应后洗涤、干燥获得前驱体1；
7、步骤三：将前驱体1置于管式炉下游，以0.1-5g nah2po2作为磷源置于管式炉上游，流动氩气下高温磷化获得前驱体2，磷化温度为200-400℃，磷化时间为0.1-4h；
8、步骤四：将步骤三中得到的前驱体2以镍盐和铁盐的水溶液作为电解质溶液在三电极体系下再一次进行电化学沉积，ag/agcl为参比电极，铂片为对电极，前驱体2为工作电极，沉积电压为-1.5-(-0.5)v，沉积时间为1-60min，反应后进行洗涤、干燥即获得电解海水催化剂。
9、本专利技术的优势在于：
10、1.本催化剂为cop@nife-ldh/nf自支撑电极，可有效的进行水电解，它利用cop纳米片为前驱体，通过简单的电化学沉积法生长了具有丰富缺陷表面的纳米花结构的nifeldh，具有优异的电催化剂性能。
11、2.本专利技术制备过程操作简单且可控，原料成本较低，催化剂性能较好，有在工业上应用的潜力。
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1.一种高活性电解水催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1步骤1)所述的制备方法，其特征在于，所述三电极体系为Ag/AgCl参比电极，铂片为对电极，泡沫镍为工作电极；沉积电压为-1.5--0.5V，沉积时间为1-60min。
3.根据权利要求1步骤1)所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐为六水合硝酸钴、六水合氯化钴或四水合乙酸钴；其浓度为1-100mmol/L。
4.根据权利要求1步骤1)所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤溶液为去离子水，干燥时间为1-12h，干燥温度为60-100℃。
5.根据权利要求1步骤2)所述的制备方法，其特征在于，所述NaH2PO2质量为0.1-5g，磷化温度为200-400℃，磷化时间为0.1-4h。
6.根据权利要求1步骤3)所述的制备方法，其特征在于，所述三电极体系为Ag/AgCl参比电极，铂片为对电极，前驱体2为工作电极；沉积电压为-1.5-(-0.5)V，沉积时间为1-60min。
7.根据权利要求1步骤3)所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐为六水
8.根据权利要求1步骤3)所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤溶液为去离子水，干燥时间为1-12h，干燥温度为60-100℃。
9.一种权利要求1所述的电解水催化剂或权利要求2-8任一所述的方法所制备的电解水催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂用于水电解反应。
...【技术特征摘要】
1.一种高活性电解水催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1步骤1)所述的制备方法，其特征在于，所述三电极体系为ag/agcl参比电极，铂片为对电极，泡沫镍为工作电极；沉积电压为-1.5--0.5v，沉积时间为1-60min。
3.根据权利要求1步骤1)所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐为六水合硝酸钴、六水合氯化钴或四水合乙酸钴；其浓度为1-100mmol/l。
4.根据权利要求1步骤1)所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤溶液为去离子水，干燥时间为1-12h，干燥温度为60-100℃。
5.根据权利要求1步骤2)所述的制备方法，其特征在于，所述nah2po2质量为0.1-5g，磷化温度为200-400℃，磷化时间为0.1-4h。
6.根据权利要求1步骤3)所述的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓锦，张智，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：
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