一种自支撑镍铁基异质结构催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种自支撑镍铁基异质结构催化剂及其制备方法和应用，属于制氢技术领域。该催化剂的制备方法包括如下步骤：将泡沫镍与硒粉置于同一容器中，在惰性气氛下加热管式炉至200～350℃后保温，进行硒化处理，待冷却至室温后，冲洗干净，得到自支撑Ni<subgt;x</subgt;Se纳米褶皱；然后，将所述自支撑Ni<subgt;x</subgt;Se纳米褶皱置于镍铁沉积液中进行恒电位沉积，得到Ni<subgt;x</subgt;Se/NiFe‑LDH异质结构纳米片催化剂。本发明专利技术的制备方法简单快捷，成本低廉，所制备的催化剂在大电流密度下具有优异的活性、稳定性和动力学性能，适用于尿素氧化反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制氢，尤其涉及一种自支撑镍铁基异质结构催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、煤、石油、天然气等传统化石能源的不可再生性和储量有限性，以及其燃烧后所释放的co2、so2、nox等产物对大气、水体、土壤环境的毒害作用，推动了可再生清洁能源的发展。氢能被认为是最理想的绿色清洁能源之一，具有可持续、能量密度高和环境友好等优点。耦合可再生电能的电解水制氢技术被认为是制取高纯度氢气的有效途径，它包括两个重要的半反应，即阴极析氢反应(her)和阳极析氧反应(oer)。与her相比，oer涉及热力学上坡反应和迟缓的质子/耦合电子转移反应动力学过程，严重制约了整体电解水的制氢效率。近期研究表明，利用具有良好热力学的有机小分子(如尿素、乙醇和水合肼等)的协同偶联氧化反应替代oer可显著降低反应所需的电池电压，是高效节能制氢的有效策略。尿素是工农业废水中常见的污染物之一，尿素氧化反应(uor)的热力学电位低至0.37v，远小于oer的热力学电位(1.23v)，若将uor与电解水制氢系统中的阴极her耦合，有望同时实现氢气的节能生产和富尿素废水的净化。然而，目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂为NixSe/NiFe-LDH异质结构纳米片催化剂，所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述泡沫镍与所述硒粉的质量比为1:2～5。

3.根据权利要求2所述的一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述惰性气氛为氩气气氛，所述加热管式炉的速率为2～10℃/min，所述保温的时间为1～3...

【技术特征摘要】

1.一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂为nixse/nife-ldh异质结构纳米片催化剂，所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述泡沫镍与所述硒粉的质量比为1:2～5。

3.根据权利要求2所述的一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述惰性气氛为氩气气氛，所述加热管式炉的速率为2～10℃/min，所述保温的时间为1～3h；所述冲洗干净为分别使用去离子水和无水乙醇冲洗干净。

4.根据权利要求3所述的一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述镍铁沉积液由可溶性镍盐与可溶性铁盐按照1～3:1～3的浓度配比而成。

5.根据权利要求4所述的一种用于尿素氧化反应的自支撑镍铁基异质结构纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述可溶性镍盐为ni(no3)2·6h2o...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明亮，乔鹏飞，徐秀娟，王丹妮，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：