一种镍钴双金属磷化物催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用制造技术

本发明专利技术涉及制氢该技术领域，公开了一种镍钴双金属磷化物催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用。该催化剂包括作为导电基底的泡沫镍，以及由2‑甲基咪唑钴衍生并生长在泡沫镍表面的镍钴双金属磷化物和多孔碳层；所述镍钴双金属磷化物分散于碳层中；所述镍钴双金属磷化物催化剂具有泡沫镍和多孔碳层多级孔结构。本发明专利技术镍钴双金属磷化物催化剂是由在泡沫镍多孔表面生长2‑甲基咪唑钴金属有机框架(MOF)后进一步衍生而来。将本发明专利技术催化剂应用于电催化生物质水溶液制氢，制氢机理与现有技术有所不同，具有较低的氧化电位和较低析氢反应电位，因此，能够在较低的电位实现电解水，明显降低电解水的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制氢，尤其涉及一种镍钴双金属磷化物催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用。

技术介绍

1、化石能源是目前世界主流的能源形式，但是化石能源的不可再生性以及会产生大气污染，使得人类迫切开始寻求化石能源的替代品。氢气因其燃烧热值高、燃烧产物清洁和可再生等特性成为化石能源最有可能的替代品。

2、目前工业上制氢的方式是甲烷蒸汽重整和煤气化，其生产氢气的过程中，依然会产生二氧化碳等温室气体。利用太阳能、风能等间歇性能源产生的电能电解水制氢，是一种完全清洁的制氢方式。水分解反应包括阴极的析氢反应(her)和阳极的析氧反应(oer)。与her相比oer的动力学缓慢，反应势垒大，极大增加了电解水的能耗，限制产氢效率。因此，在这种情况下使用动力学和热力学上更有利的生物质分子氧化反应取代oer，可以降低阳极氧化反应的电位，并通过耦合阴极her过程，进而降低整体电解水制氢的能耗，实现高效产氢。

3、通过在阳极上用生物质分子氧化反应取代oer，可以有效避免阳极产生的氧气与阴极产生的氢气混合导致的爆炸风险,并可能产生活性氧(ros)对催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镍钴双金属磷化物催化剂，其特征在于：包括作为导电基底的泡沫镍，以及由2-甲基咪唑钴衍生并生长在泡沫镍表面的镍钴双金属磷化物和多孔碳层；所述镍钴双金属磷化物分散于碳层中；所述镍钴双金属磷化物催化剂具有泡沫镍和多孔碳层多级孔结构。

2.一种根据权利要求1所述镍钴双金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于：将50-60mL浓度为0.04-0.08mol/L的钴盐水溶液添加至45-55mL浓度为0.2-0.6mol/L的2-甲基咪唑水溶液中，迅速加入面积为3-5cm2、厚度为0.1-0.3cm的泡沫镍，搅拌均匀后静置，洗涤，干燥，对产物用次磷酸钠在250-400℃下进行磷化处理...

【技术特征摘要】

1.一种镍钴双金属磷化物催化剂，其特征在于：包括作为导电基底的泡沫镍，以及由2-甲基咪唑钴衍生并生长在泡沫镍表面的镍钴双金属磷化物和多孔碳层；所述镍钴双金属磷化物分散于碳层中；所述镍钴双金属磷化物催化剂具有泡沫镍和多孔碳层多级孔结构。

2.一种根据权利要求1所述镍钴双金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于：将50-60ml浓度为0.04-0.08mol/l的钴盐水溶液添加至45-55ml浓度为0.2-0.6mol/l的2-甲基咪唑水溶液中，迅速加入面积为3-5cm2、厚度为0.1-0.3cm的泡沫镍，搅拌均匀后静置，洗涤，干燥，对产物用次磷酸钠在250-400℃下进行磷化处理，冷却，获得镍钴双金属磷化物催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述钴盐为六水合硝酸钴或六水合氯化钴。

4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁宏，史美杰，钱凯成，闫晓庆，韦童，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：