一种镍铁催化材料及其制备方法、以及其在电解制氢测试的应用技术

技术编号:44133022 阅读:30 留言:0更新日期:2025-01-24 22:53
本发明专利技术属于电化学制氢技术领域,提供了一种镍铁催化材料及其制备方法、以及其在电解制氢测试的应用。本发明专利技术提供的镍铁催化材料包含草酸镍和草酸亚铁的混合结晶;经透射电镜的元素分布图分析,镍铁催化材料中镍、铁、氧和碳的原子占比为20~30:10~15:40~50:10~15。本发明专利技术提供的镍铁催化材料,其表面微米晶体与基底紧密结合,显著解决了OER催化剂合成过程中催化剂结构不稳定、易脱落等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学制氢领域,具体而言,涉及一种镍铁催化材料及其制备方法、以及其在电解制氢测试的应用


技术介绍

1、全球发展和人口增长导致能源需求不断增加,预计到2030年将达到23太瓦。然而,化石燃料的过度消耗不仅加速了资源枯竭,还引发了严重的环境问题。因此,开发可再生和清洁的替代能源对人类社会的可持续和绿色发展至关重要。为此,研究人员开发了先进的能量转换工艺,如氮气固定、二氧化碳还原和水电解,通过电催化将大气中的丰富资源转化为高价值的化学品。近年来,与能源相关的电催化过程集中在三个主要循环:氮循环、碳循环和水循环。

2、电催化氮循环是一个研究热点,涉及氮还原氧化反应(nrr和nor)、nox还原和氨氧化等过程。为了降低这些反应的动力学障碍并提高反应速率,需要高活性的电催化剂。在碳循环中,二氧化碳还原反应(crr)是主要的电催化反应,其动力学势垒较高,且反应途径的控制极具挑战性。水循环包括与氢气和氧气相关的几个电催化反应,如通过析氢反应和析氧反应(her和oer)将水分解为氢气和氧气,以及发生在电催化电池阳极和阴极的氢氧化反应和氧还原反应(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镍铁催化材料,其特征在于,镍铁催化材料包含草酸镍和草酸亚铁的混合结晶;经透射电镜的元素分布图分析,镍铁催化材料中镍、铁、氧和碳的原子占比为20~30:10~15:40~50:10~15。

2.根据权利要求1所述的镍铁催化材料,其特征在于,混合晶体包括特征(A1)至特征(A4)中的至少一个:

3.一种如权利要求1或2所述的镍铁催化材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3中任意一项所述的镍铁催化材料的制备方法,其特征在于,抗坏血酸与过氧化氢的添加比例为0.02~0.16mol/L:1L;过氧化氢的浓度为2~3wt%。

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【技术特征摘要】

1.一种镍铁催化材料,其特征在于,镍铁催化材料包含草酸镍和草酸亚铁的混合结晶;经透射电镜的元素分布图分析,镍铁催化材料中镍、铁、氧和碳的原子占比为20~30:10~15:40~50:10~15。

2.根据权利要求1所述的镍铁催化材料,其特征在于,混合晶体包括特征(a1)至特征(a4)中的至少一个:

3.一种如权利要求1或2所述的镍铁催化材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3中任意一项所述的镍铁催化材料的制备方法,其特征在于,抗坏血酸与过氧化氢的添加比例为0.02~0.16mol/l:1l;过氧化氢的浓度为2~3wt%。

5.根据权利要求4所述的镍铁催化材料的制备方法,其特征在于,抗坏血酸与过氧化氢的添加比例为0.08~0.12mol/l:1l;过氧化氢的浓度为2~3wt%...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈思邓杰张御峰汪洁李铭王美娜赵申旗陈海滔许尔强王治钞裘添栋冯俊杰
申请(专利权)人:四川省产品质量监督检验检测院
类型:发明
国别省市:

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