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一种过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极及其制备方法和应用技术

技术编号:41404693 阅读:30 留言:0更新日期:2024-05-20 19:30
本发明专利技术公开了一种过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极及其制备方法和应用,属于光伏‑电解海水领域,将去除氧化膜的泡沫镍加入硝酸铁、硝酸钴和硫代硫酸钠的混合盐溶液中,进行光辅助合成,烘干,得到光辅助合成电极,将所述光辅助合成电极置于锰盐和磷酸盐的混合溶液中,进行电沉积,之后再次烘干,得到所述过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极。本发明专利技术提供的一种过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极在海水分解中具有良好的活性和稳定性。其全解水性能显著降低了羟基氧化物的过电位,有效地提高了水分解的电流密度,获得了高的STH转换效率,解决了实际的海水电解中水分解效率低和电极稳定性低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏-电解海水领域,特别是涉及一种过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极及其制备方法和应用


技术介绍

1、寻求清洁的可再生能源、调整能源结构、降低化石能源消费,已经成为全球能源与环境领域的热点问题。氢能凭借绿色低碳、储存方式与利用形式多样等优点脱颖而出。氢需要通过一定的化学反应才能从水和化石燃料等含氢物质中提取出来。太阳能驱动的水分解反应是可以实现大规模制氢且不产生任何碳排放的方法之一。其主要包括光催化、光电催化、和光伏电催化三种方法。其中,光伏电催化技术具有太阳能到氢(sth)的转换效率高、实际应用价值强等优势。光伏电解海水技术的核心取决于电极材料性能的优异与否。当前,海水电解电极材料在碱性介质中的阳极腐蚀问题成为电解海水的主要矛盾。

2、光伏电解海水制氢的本质依赖于水的分解反应,分别是阴极的析氢反应和阳极的析氧反应。其中阳极的析氧反应由于4电子转移的高能垒转移过程成为水分解反应的瓶颈。目前,海水电解相比于淡水电解,还存在着以下的严峻挑战:(1)海水中高浓度的cl-腐蚀电极,毒害催化剂,导致电极在海水电解过程中稳定程度不高;(2)碱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极的制备方法,其特征在于,将去除氧化膜的泡沫镍加入硝酸铁、硝酸钴和硫代硫酸钠的混合盐溶液中,进行光辅助合成,烘干,得到光辅助合成电极,将所述光辅助合成电极置于锰盐和磷酸盐的混合溶液中,进行电沉积,之后再次烘干,得到所述过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述硝酸铁、硝酸钴和硫代硫酸钠的摩尔比为(30~35):(30~35):1。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,每3~10 mL的混合盐溶液中加入2~4cm2的泡沫镍。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极的制备方法,其特征在于,将去除氧化膜的泡沫镍加入硝酸铁、硝酸钴和硫代硫酸钠的混合盐溶液中,进行光辅助合成,烘干,得到光辅助合成电极,将所述光辅助合成电极置于锰盐和磷酸盐的混合溶液中,进行电沉积,之后再次烘干,得到所述过渡金属磷化物负载羟基氧化物电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述硝酸铁、硝酸钴和硫代硫酸钠的摩尔比为(30~35):(30~35):1。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,每3~10 ml的混合盐溶液中加入2~4cm2的泡沫镍。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光辅助合成的条件为:410 nm紫光照射下浸渍 5~10 min,所述浸渍的温度为289.15 k~295.15...

【专利技术属性】
技术研发人员:简经鑫林嘉颖李佳禾佟庆笑
申请(专利权)人:汕头大学
类型:发明
国别省市:

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