[发明专利]具有Al空位的CoFeAl复合金属氢氧化物及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201910482974.0 | 申请日： | 2019-06-04 |
| 公开（公告）号： | CN110075849A | 公开（公告）日： | 2019-08-02 |
| 发明（设计）人： | 李灿;潘昊利;李环环;宫银燕;牛棱渊;刘心娟;陈泰强 | 申请（专利权）人： | 中国计量大学 |
| 主分类号： | B01J23/75 | 分类号： | B01J23/75;C25B11/06;C25B1/04 |
| 代理公司： | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人： | 杨乐 |
| 地址： | 310018 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 铝氢氧化物 空位 钴铁 制备 下层沉淀物 复合金属氢氧化物 制备方法和应用 橙黄色溶液 去离子水 半透明 反应釜 分解水 洗涤 电催化剂 混合液体 水热反应 完全溶解 无水乙醇 电催化 乙醇 烘干 配方 应用 | ||
本发明公开了一种具有Al空位的CoFeAl复合金属氢氧化物及其制备方法和应用。本发明的钴铁铝氢氧化物电催化剂采用Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Al(NO3)3·9H2O制成，制备方法如下：将Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Al(NO3)3·9H2O加入无水乙醇中搅拌并加入NH4OH和去离子水混合液体，完全溶解后获得半透明橙黄色溶液，将半透明橙黄色溶液转移到反应釜中进行水热反应，反应釜自然冷却并得到下层沉淀物，分别用乙醇和去离子水对下层沉淀物进行洗涤，然后将下层沉淀物烘干并获得CoFeAl‑LDH，将CoFeAl‑LDH加入至NaOH溶液中洗涤，并获得具有Al空位的钴铁铝氢氧化物。用本制备方法制备的具有Al空位的钴铁铝氢氧化物应用于电催化分解水时提升了分解水的效率，且本制备方法提升了钴铁铝氢氧化物配方组分的利用率。
技术领域
本发明涉及电催化剂领域，特别涉及一种具有Al空位的CoFeAl复合金属氢氧化物及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们生活会水平的快速提高，环境问题与能源危机这两大难题日显突出，已经严重制约了人类的次序发展。作为一种有效缓解当前危机的可行方法，电解水制备氢气和氧气已经得到国内外的广泛认可，其分为析氢(HER)和析氧(OER)两部分反应。但是在实际的全解水反应中，由于OER的反应能垒较高，导致全解水反应的整体速率缓慢，严重限制了全解水的反应效率。因而，设计一种具有高效OER性能的电催化剂可以有效提升全分解水性能的关键技术之一。虽然贵金属氧化物(IrO2和RuO2)具有很高的电催化活性，但其昂贵的价格并不利于大规模的工业应用。因此，研发具有高效、稳定且价格低廉的非贵金属电催化剂是促进工业应用的关键所在。由于过渡金属价格相对低廉，且其氢氧化物具有良好的电催化性能，从而受到大家的广泛关注。
钴铁双金属氢氧化物(CoFe-LDH)作为一种典型的LDH化合物，具有较大的比表面积，有助于提高材料表面的电催化反应活性位，以及促进气体和电解质的传输。由于Al离子具有2价和3价两种价态，与Co和Fe的价态近似，其能够很容易的掺杂到CoFe-LDH材料，形成三元的CoFeAl-LDH材料。也由于Al具有酸碱双向特性，其较容易与H2O发生反应，从而脱离LDH材料，形成空位，可改变体系的原子及电子结构，调控材料的物理和化学性能，降低OER反应的动力学能垒，从而提高材料的电催化性能。而通过简单的搅拌加水热法制备具有Al空位的CoFeAl复合金属氢氧化物电极材料及其电催化分解水应用方面迄今还未见相关报道。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种解决现有技术的不足之处的具有Al空位的CoFeAl复合金属氢氧化物及其制备方法和应用。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
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