一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电解水制氢领域，具体公开了一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：木质素磺酸盐氧化；氧化后木质素磺酸盐与金属盐混合，金属包括Ru、Ce、Sm，与基底载体一起进行水热反应，得到电极前驱体；煅烧电极前驱体，得到三金属位点协同调控的碱性电解水电极。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下有益效果：基底与表面高活性组分结合更加紧密，避免了催化剂使用过程中的脱落现象。Sm、Ce掺杂对电极中活性Ru位点具有一定的电子调控和应变调控作用，从而提升电极的催化活性和反应稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电解水制氢领域，具体涉及一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，随着能源危机和环境问题的日益加剧，全球可持续发展的需求变得愈发迫切。在此背景下，清洁可再生能源的发展被认为是应对这些挑战的关键途径。氢气因其高能量密度、零碳排放以及可再生性，已成为理想的能源载体，并成为当前研究的热点之一。由可再生能源驱动的电分解水制氢是一种制备高纯氢气的绿色环保技术，不仅能够避免化石燃料的消耗，还可以充分利用丰富的电能，对推动全球能源转型和实现可持续发展具有重要意义。目前来说通过电解液的环境来划分，电解水可以分为碱性电解水和酸性电解水，而碱性电解水由于其不含贵金属，成本低以及商业化程度高，因此相对来说更具有应用前景。

2、在电解水过程中电极反应可以分为阳极端的析氧反应以及阴极端的析氢反应，其中阳极端的析氧反应是一个四电子转移的过程，所需自由能较大，步骤较为繁琐，是电解水过程中的决速步骤。因此想要实现碱性电解水的高效长久运行，需要开发出一种高活性高稳定性的阳极端电极。

3、目前碱性电解水中最常用的镍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中将木质素磺酸盐加入到水和乙醇混合液中，超声分散混匀，加入少量的双氧水，对木质素磺酸盐进行氧化处理，得到氧化后木质素磺酸盐溶液。

3.根据权利要求2所述的一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，加入的木质素磺酸盐与双氧水的比例为8~16 mmol：0.1~1 mL；所述的水和乙醇体积比为(1~9) : 1；超声分散时间为1~10 min。

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【技术特征摘要】

1.一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中将木质素磺酸盐加入到水和乙醇混合液中，超声分散混匀，加入少量的双氧水，对木质素磺酸盐进行氧化处理，得到氧化后木质素磺酸盐溶液。

3.根据权利要求2所述的一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，加入的木质素磺酸盐与双氧水的比例为8~16 mmol：0.1~1 ml；所述的水和乙醇体积比为(1~9) : 1；超声分散时间为1~10 min。

4.根据权利要求2所述的一种三金属位点协同调控的碱性电解水电极的制备方法，其特征在于，步骤（2）中加入的氨水与步骤（1）中加入的双氧水的体积比为0.1~1.5 :0.1~1；所述的金属盐为rucl3、ce(no3)3、sm(no3)3。

5.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘祥祥，张志刚，郑景峰，朱梦凯，喻鹏祥，李晋源，李阳，朱文祥，
申请(专利权)人：浙江海利得新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：