电解制氢阴极催化剂、其制备方法、CO2增强的电解海水制氢装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于水电解制氢相关技术领域，其公开了一种电解制氢阴极催化剂、其制备方法、CO<subgt;2</subgt;增强的电解海水制氢装置及方法，其中电解制氢阴极催化剂包括泡沫铜、非贵金属磷化物和二氧化钛；非贵金属磷化物和二氧化钛负载在泡沫铜上，TiO<subgt;2</subgt;为无定型结构，非贵金属磷化物呈现纳米棒形貌。电解海水制氢装置包括阳极室和阴极室，阳极电极片为自支撑镍‑铁层状氢氧化物，阴极电极片为上述电解制氢阴极催化剂；氢氧化钠溶液为阳极电解液，溶解有CO<subgt;2</subgt;的海水为阴极电解液。本发明专利技术可以实现低成本、高效稳定的低电压直接海水电解和CO<subgt;2</subgt;封存；催化剂原材料为含量丰富价格低廉的非贵金属，制备方法简单环保，装置结构简单便于组装，具有广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水电解制氢相关，更具体地，涉及一种电解制氢阴极催化剂、其制备方法、co2增强的电解海水制氢装置及方法。

技术介绍

1、在目前生活水平提高和大力推动科技发展的背景下，能源需求也显著增大。然而据统计，传统的化石燃料占全球供应总量80％以上。众所周知，化石燃料不可再生且会带来严重的环境污染，如：温室气体co2的释放、产生烟气等等。为了落实二氧化碳净零排放，一方面开发新型可再生、绿色无污染的替代能源迫在眉睫，另一方面碳捕捉、利用和封存也同样关键。在众多新能源体系中，氢能由于较高的比能量密度(142kj/kg)和产物纯净无污染等优点而被广泛关注。但是现有的电解水产氢技术严重依赖超高纯度的淡水(9kg h2o/kgh2)以确保制氢厂基础设施的使用寿命。淡水匮乏(不到地球水量的1％)和分布不均匀等经济和技术问题进一步限制其大规模应用。基于此，地球上含量丰富的海水资源(约占地球水量的96.5％)逐渐引起研究人员的兴趣，而且沿海直接建立制氢厂更方便原材料的获取和产物运输，因此利用电催化驱动海水绿色产氢极具潜力。

2、天然海水是一种偏中性(ph＝8.本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解制氢阴极催化剂，其特征在于，包括泡沫铜、非贵金属磷化物和二氧化钛；非贵金属磷化物和二氧化钛负载在泡沫铜上共同形成自支撑含钛的非贵金属磷化物，其中，二氧化钛为无定型结构，非贵金属磷化物呈现纳米棒形貌。

2.如权利要求1所述的电解制氢阴极催化剂，其特征在于，所述自支撑含钛的非贵金属磷化物为自支撑含钛的钴钼磷化物、自支撑含钛的镍钼磷化物或者自支撑含钛的镍铁磷化物。

3.如权利要求2所述的电解制氢阴极催化剂，其特征在于，所述自支撑含钛的非贵金属磷化物为自支撑含钛的钴钼磷化物。

4.一种电解制氢阴极催化剂的制备方法，其特征在于，用于制备上述权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种电解制氢阴极催化剂，其特征在于，包括泡沫铜、非贵金属磷化物和二氧化钛；非贵金属磷化物和二氧化钛负载在泡沫铜上共同形成自支撑含钛的非贵金属磷化物，其中，二氧化钛为无定型结构，非贵金属磷化物呈现纳米棒形貌。

2.如权利要求1所述的电解制氢阴极催化剂，其特征在于，所述自支撑含钛的非贵金属磷化物为自支撑含钛的钴钼磷化物、自支撑含钛的镍钼磷化物或者自支撑含钛的镍铁磷化物。

3.如权利要求2所述的电解制氢阴极催化剂，其特征在于，所述自支撑含钛的非贵金属磷化物为自支撑含钛的钴钼磷化物。

4.一种电解制氢阴极催化剂的制备方法，其特征在于，用于制备上述权利要求1-3中任一项所述的电解制氢阴极催化剂，所述制备方法包括：

5.如权利要求4所述的电解制氢阴极催化剂的制备方法，其特征在于，s1具体包括：将所述前驱体溶于尿素水溶液中，置入泡沫铜水热处理，其中，水热条件为100-200℃下加热5-10h，得到的abo/cf中a和b的含量分别为20％-70％；

6.如权利要求4所述的电解制氢阴极催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王谭源，周瑞鑫，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：