一种自支撑钴硒化物催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种自支撑钴硒化物催化剂及其制备方法和应用，属于电催化的技术领域，用以解决电化学法分解硫化氢时电极易钝化、转化效率低的技术问题。本发明专利技术自支撑钴硒化物催化剂的制备方法包括以下步骤：(1)将钴源通过水热合成法Ⅰ在泡沫镍基底上制备钴前驱体；(2)将硒源和步骤(1)制得负载有钴前驱体的泡沫镍通过水热合成法Ⅱ，制备钴硒化物；(3)采用化学气相沉积法对步骤(2)制得负载有钴硒化物的泡沫镍进行磷掺杂，制备磷掺杂的钴硒化物。本发明专利技术提供的制备方法简单易行、所用原料成本低、不易钝化、催化性能优异且催化性能稳定，具有优异的产氢产硫磺性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化的，尤其涉及一种自支撑钴硒化物催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、工业领域的迅速发展造成了石油、天然气等化石燃料的大规模利用。然而化石燃料过程中产生了大量的硫化氢等污染性气体，导致了大气污染的加剧。同时不可再生能源的减少，促使全球努力探索可持续能源作为化石燃料的替代品。通过电化学方法脱硫析氢是一种一石二鸟的方法，在阳极将硫化氢转化为硫磺的同时在阴极产生氢气。

2、claus法是常用的硫化氢处理方法，主要是通过硫化氢不完全燃烧生成二氧化硫，二氧化硫与硫化氢再继续反应生成单质的硫和水，从而达到去除硫化氢的目的。但是该方法通常需要多级转化才能实现较高的去除率，增加了反应能耗和设备成本，而且此方法直接将具有更高价值的氢转化成水，浪费了资源。相较于claus工艺脱硫，电化学脱硫析氢工艺氢离子以氢气的形式从阴极析出，不会造成资源的浪费。

3、电解水技术是一种高效、清洁、高纯的制氢技术。阴极是析氢反应(her)，阳极是析氧反应(oer)。其中，oer是一种四电子质子偶联反应，其反应过程复杂，需要高的能量(更高的过电位)来本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水热合成法Ⅰ为：将钴源、沉淀剂、铵盐溶解在溶剂Ⅰ中配制反应液Ⅰ，泡沫镍浸入反应液Ⅰ中，在100-160℃下反应1-24h。

3.根据权利要求2所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴源为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴和醋酸钴中的一种或两种以上；所述沉淀剂为尿素；所述铵盐为氟化铵或硝酸铵；所述溶剂Ⅰ为水。

4.根据权利要求3所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴源、沉淀剂和铵盐的...

【技术特征摘要】

1.一种自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水热合成法ⅰ为：将钴源、沉淀剂、铵盐溶解在溶剂ⅰ中配制反应液ⅰ，泡沫镍浸入反应液ⅰ中，在100-160℃下反应1-24h。

3.根据权利要求2所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴源为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴和醋酸钴中的一种或两种以上；所述沉淀剂为尿素；所述铵盐为氟化铵或硝酸铵；所述溶剂ⅰ为水。

4.根据权利要求3所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴源、沉淀剂和铵盐的摩尔比为1：(3-6)：(1-3)；反应液ⅰ中钴源的浓度为0.05-0.5mmol/ml。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自支撑钴硒化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水热合成法ⅱ为：将硒源与氢氧化钠溶解在溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云倩，秦姝灿，孔维镇，彭倩倩，刘艳荣，
申请(专利权)人：龙子湖新能源实验室，
类型：发明
国别省市：