一种纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:43961728 阅读:13 留言:0更新日期:2025-01-07 21:46
本发明专利技术涉及电化学领域,公开了一种纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂以泡沫镍为基底,通过两步水热反应先合成镍铁氧化物,然后进行硫掺杂。该电催化剂具有纳米花状结构,能有效促进电荷转移,减小对甲醇氧化中间体(CO)的吸附,展现了良好的抗CO中毒性能,能显著降低甲醇氧化过电位,提高电催化氧化甲醇效率,且具有较好的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化制氢领域,尤其涉及一种纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着人口的不断增长,不可再生的化石燃料日渐枯竭,导致环境问题的日益突出,发展绿色可持续的能源成为解决此问题的关键。氢能具有热值高,地球储量多,分布广泛,燃烧产物无污染和环境友好等优点,被认为是替代化石燃料的有效能源载体。电解水制氢是获得氢气的一种高效途径,但由于阳极析氧反应(oer)较为缓慢,严重限制了其大规模发展及应用。与电解水相比,甲醇的氧化电位远远低于水氧化,利用甲醇氧化替代水氧化作为阳极反应可以显著降低电能消耗。但是,甲醇在电极表面氧化反应的动力学过程缓慢,往往需要采用贵金属铂进行催化来加速反应速率。

2、然而,铂催化剂的使用成本高,不利于广泛应用。相较于贵金属催化剂,过渡金属由于储量丰富、廉价易得等优点而被广泛研究。其中,镍基金属由于具有较高的导电率以及在碱性条件下具有良好的耐腐蚀性能,而被广泛用作电催化材料。但是ni基板材料电催化性能不高。针对ni基催化剂本身的不足,有必要进行优化以提高电极材料电催化甲醇性能。

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【技术保护点】

1.一种纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂,其特征在于:以泡沫镍为基底,在泡沫镍表面原位沉积镍和铁的氧化物并进行硫掺杂,形成纳米花状结构。

2.一种如权利要求1所述纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述混合溶液中镍离子与铁离子的摩尔比为2:1。

4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:

5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:

6.如权利要求2或5所述的制备方法,其特征在于:

7.如权利要求1所述纳米花状结构的硫掺杂镍铁...

【技术特征摘要】

1.一种纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂,其特征在于:以泡沫镍为基底,在泡沫镍表面原位沉积镍和铁的氧化物并进行硫掺杂,形成纳米花状结构。

2.一种如权利要求1所述纳米花状结构的硫掺杂镍铁氧化物电催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述混合溶液中镍离子与铁离子的摩尔比为2:1。

4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:

5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:

6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:李仁宏卢楠闫晓庆
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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