[发明专利]一种析氧反应电化学催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将钴盐和非离子表面活性剂聚合物加入到水中搅拌混匀，然后加入水合肼，在水热条件下孵化得到片层氢氧化钴，所述钴盐的摩尔用量与所述水合肼的用量比为1mmol：1～3mL；

2)将得到的片层氢氧化钴与硫代钼酸盐加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散混合，然后在溶剂热条件下热解硫代钼酸盐，在片层基底的表面得到非晶相的硫化钼层。

2.根据权利要求1所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴盐为Co(NO₃)₂，CoSO₄，CoCl₂，Co(NO₃)₂·6H₂O，CoSO₄·7H₂O和CoCl₂·6H₂O中的一种或多种，所述非离子表面活性剂聚合物为平均分子量8000～12000道尔顿的聚乙烯吡咯烷酮和/或平均分子量2000000～3000000道尔顿的非离子聚丙烯酰胺；所述钴盐的摩尔用量与所述非离子表面活性剂聚合物的用量比为1mmol：30～60mg。

3.根据权利要求1所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)水热条件为：温度为140～200℃，时间为12～30h。

4.根据权利要求1所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中滴加入水合肼，然后在200～400rpm转速下剧烈搅拌10～20min，然后转移到水热反应釜中；所述钴盐的摩尔用量与所述水合肼的用量比为1mmol：1.5～2.5mL。

5.根据权利要求1～4任一项所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述硫代钼酸盐选自硫代钼酸铵和/或硫代钼酸钠；氢氧化钴与硫代钼酸根的投料摩尔比为2～24mmol：1mmol。

6.根据权利要求5所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钴与硫代钼酸根的投料摩尔比为6～10mmol：1mmol。

7.根据权利要求1～4任一项所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中氢氧化钴与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的投料比例为0.16mmol：5～10mL。

8.根据权利要求1～4任一项所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)溶剂热条件为：温度150～220℃，热解时间10～20h。

9.根据权利要求1～4任一项所述的析氧反应电化学催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)热解反应后，还包括自然冷却、用水和乙醇洗涤产物、固液分离、将固体产物烘干的操作，其中烘干的温度为40～80℃。

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的催化剂。

11.权利要求10所述催化剂在电化学析氧反应中的应用。