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一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法及应用技术

技术编号:43339809 阅读:158 留言:0更新日期:2024-11-15 20:34
本发明专利技术属于电催化、能源领域,具体涉及一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法;具体步骤为:1)配制溶液:配制硝酸镍、硝酸铁、氯化铝和氯化锌的混合溶液;2)制备NiZnFeAl LDH:三电极体系中,室温条件下,一定电压下反应一段时间;3)制备V<subgt;NiFe</subgt;‑NiFe LDH:将得到的NiZnFeAl LDH催化剂转移至NaOH中,化学刻蚀一定时间。本发明专利技术所制备的V<subgt;NiFe</subgt;‑NiFe LDH纳米片析氧催化剂呈纳米片状结构,并成功引入双金属阳离子Ni<supgt;2+</supgt;、Fe<supgt;3+</supgt;空位,展现出优异的海水电解活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化、能源领域,具体涉及一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法及应用。


技术介绍

1、氢能作为可替代传统化石燃料、缓解能源危机的清洁、可再生能源受到越来越多的关注。电解海水制氢技术被认为是一种有前景的能量转换策略。但海水电解的应用受到其复杂成分的阻碍,如主要的cl-(~0.55 m)、na+(~0.48 m)、mg2+(~0.05 m)等。在阳极侧,特别是cl-,氯析出反应(cler)与氧析出反应(oer)的热力学平衡电位相似,动力学反应速率更快,可与oer产生竞争,严重影响水的分解效率。碱性环境可抑制cler,同时可以使ca2+和mg2+转化为沉淀,进而除去ca2+、mg2+的影响。然而,碱性环境中次氯酸盐的形成仍然可以与oer竞争,但起始电位比oer高490 mv,这表明要实现100%的海水氧化而不受clo-影响,oer过电位应该不超过490 mv。

2、nife层双氢氧化物(nife ldh)因其储量丰富、固有活性强、化学成分可调等优点在碱性环境中表现出较大的应用前景。然而,纯相nife ldh的基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法,其特征在于,首先,利用电化学沉积制备NiZnFeAl LDH,其后利用碱刻蚀法在NiFe LDH基面引入Ni2+和Fe3+双金属阳离子空位,得到所述析氧催化剂。

2.根据权利要求1所述一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:

3. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中混合溶液中硝酸镍和硝酸铁的浓度为0.12 M;氯化铝和氯化锌的浓度为0.5 ~2 mM,并保持氯...

【技术特征摘要】

1.一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法,其特征在于,首先,利用电化学沉积制备niznfeal ldh,其后利用碱刻蚀法在nife ldh基面引入ni2+和fe3+双金属阳离子空位,得到所述析氧催化剂。

2.根据权利要求1所述一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:

3. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中混合溶液中硝酸镍和硝酸铁的浓度为0.12 m;氯化铝和氯化锌的浓度为0.5 ~2 mm,并保持氯化铝和氯化锌的浓度之比为1:1。

4. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中铂网电极的尺寸为1×1 cm;步骤(2)中,反应温度为25℃,施加...

【专利技术属性】
技术研发人员:李丹丹丁磊窦建民
申请(专利权)人:聊城大学
类型:发明
国别省市:

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