【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料、能源，具体涉及一种用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法。
技术介绍
1、随着全球人口和经济的扩张，不可避免地导致能源短缺和环境污染等相关问题。电解水制氢技术对实现全球碳中和目标具有重要意义，一直受到人们极大的关注。电解水技术是目前较为成熟且兼具高效、环保、可持续的特点，其主要产物是氢气和氧气，氢气作为一种多功能能源载体，具有使用过程中零碳排放、高能量密度、储运技术可行的特性，在燃料电池等终端使用场景中将有广泛应用，而氧气也可以广泛用于各种工业生产和社会生活。然而，作为电解水最重要的半反应之一，析氧反应(oer)由于其缓慢而复杂的四电子转移过程，高的反应能垒严重阻碍了整个电解水技术和产业的发展。目前为止，仍没有能够完全替代贵金属的oer电催化剂被开发出来，在贵金属资源日渐稀缺的当下，ruo2和iro2的大规模应用是无法实现可持续发展的。因此，迫切需要开发高效、低成本的满足工业需求的新型oer电解水催化剂材料。
2、目前，就碱性介质中的oer反应而言，过渡金属基层状双氢氧化物(ldh)材料及其衍生物具有许多优势，已经被普遍证明具有丰富活跃的oer活性位点，但其大电流密度下的耐久性差和电导率低阻碍了其进一步发展。
3、因此，设计并制备一种具有高活性、高稳定性、更接近工业要求的电催化材料是进一步推动电解水技术持续发展的有效方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催
2、本专利技术提供一种用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法，所述制备方法包括：
3、对泡沫镍进行超声清洗和干燥，得到预处理后的泡沫镍；
4、基于水热法，采用co(no3)2·6h2o、fe(no3)2·9h2o、cr(no3)3·9h2o、rucl3·h2o和所述预处理后的泡沫镍合成初始的自支撑型高熵纳米片催化剂；
5、对所述初始的自支撑型高熵纳米片催化剂进行洗涤和干燥，得到最终的自支撑型高熵纳米片催化剂。
6、可选的，对泡沫镍进行超声清洗和干燥，得到干燥后的泡沫镍，包括：
7、获取预设大小的泡沫镍；
8、按照顺序依次利用丙酮、6m稀盐酸、无水乙醇、去离子水对预设大小的泡沫镍进行超声洗涤，得到超声洗涤后的泡沫镍；
9、对超声洗涤后的泡沫镍进行干燥处理，得到预处理后的泡沫镍。
10、可选的，按照顺序依次利用丙酮、6m稀盐酸、无水乙醇、去离子水对预设大小的泡沫镍进行超声洗涤，得到超声洗涤后的泡沫镍，还包括：
11、在两次超声洗涤之间，利用去离子水对泡沫镍进行冲洗。
12、可选的，基于水热法，采用co(no3)2·6h2o、fe(no3)2·9h2o、cr(no3)3·9h2o、rucl3·h2o和所述预处理后的泡沫镍合成初始的自支撑型高熵纳米片催化剂，包括；
13、按照预设比例获取co(no3)2·6h2o、fe(no3)2·9h2o、cr(no3)3·9h2o和rucl3·h2o；
14、将所获取的co(no3)2·6h2o、fe(no3)2·9h2o、cr(no3)3·9h2o和rucl3·h2o溶于去离子水中，得到混合溶液；
15、将尿素、氟化铵和所述预处理后的泡沫镍加入混合溶液中，搅拌均匀，得到含有泡沫镍的溶液；
16、对所述含有泡沫镍的溶液进行加热处理，得到初始的自支撑型高熵纳米片催化剂。
17、可选的，所述预设比例为co(no3)2·6h2o：fe(no3)2·9h2o：cr(no3)3·9h2o：rucl3·h2o＝1.5：1：1：0.5。
18、可选的，将所获取的co(no3)2·6h2o、fe(no3)2·9h2o、cr(no3)3·9h2o和rucl3·h2o溶于去离子水中，得到混合溶液，包括：
19、将总含量为4mmol的co(no3)2·6h2o、fe(no3)2·9h2o、cr(no3)3·9h2o和rucl3·h2o溶于40ml的去离子水中，得到混合溶液。
20、可选的，将尿素、氟化铵和所述预处理后的泡沫镍加入混合溶液中，搅拌均匀，得到含有泡沫镍的溶液，包括：
21、将16～20mmol的尿素、4～8mmol的氟化铵和所述预处理后的泡沫镍加入混合溶液中，搅拌均匀，得到含有泡沫镍的溶液。
22、可选的，对所述含有泡沫镍的溶液进行加热处理，得到初始的自支撑型高熵纳米片催化剂，包括：
23、将所述含有泡沫镍的溶液转移到100ml的不锈钢高压釜中，在120～160℃温度条件下，对所述含有泡沫镍的溶液加热6～12小时，得到初始的自支撑型高熵纳米片催化剂。
24、可选的，对所述初始的自支撑型高熵纳米片催化剂进行洗涤和干燥，得到最终的自支撑型高熵纳米片催化剂，包括：
25、利用去离子水对所述初始的自支撑型高熵纳米片催化剂进行洗涤，之后在60℃的温度条件下干燥6小时，得到最终的自支撑型高熵纳米片催化剂。
26、本专利技术还提供一种用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂，所述自支撑型高熵纳米片催化剂利用上述任一项实施例所述的制备方法制备而成。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
28、本专利技术首先利用氧化还原电位的差异，泡沫镍既作为自支撑载体，同时提供反应所需的镍源，利用ru元素对泡沫镍的溶出作用，诱导ni离子参与到水热反应过程。其次，本专利技术制备自支撑型高熵纳米片催化剂材料(cofenicrru@nf)的制备工艺不仅简单，可扩展性强，oer催化活性高，稳定性佳，并且可以根据不同需求灵活调整原料配比，制备出所需要的一系列不同组分的高熵纳米片催化剂。相对贵金属材料，本专利技术的材料成本低廉，是一种可推广的自支撑型高熵催化剂制备方法。
29、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，对泡沫镍进行超声清洗和干燥，得到干燥后的泡沫镍，包括：
3.根据权利要求2所述的用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，按照顺序依次利用丙酮、6M稀盐酸、无水乙醇、去离子水对预设大小的泡沫镍进行超声洗涤，得到超声洗涤后的泡沫镍，还包括：
4.根据权利要求2所述的用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，基于水热法，采用Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)2·9H2O、Cr(NO3)3·9H2O、RuCl3·H2O和所述预处理后的泡沫镍合成初始的自支撑型高熵纳米片催化剂，包括；
5.根据权利要求4所述的用于高效析氧的自支撑型高熵纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述预设比例为Co(NO3)2·6H2O：Fe(NO3)2·9H2O：Cr(NO3)3·9H2O：RuCl3·H2O＝1.5：1：1：0.5。
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