[发明专利]双功能非贵金属氮化物催化剂的可控制备和大电流电解尿素制氢应用

权利要求书

1.一种双功能非贵金属氮化物催化剂在催化OER和UOR反应中的应用，其特征在于，所述的双功能非贵金属氮化物催化剂的制备方法如下：步骤1：将泡沫镍基底分别浸泡在浓盐酸、无水乙醇、去离子水中超声洗涤；步骤2：将一定量的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于5mL酒精溶液中作为前驱体溶液，修饰步骤1得到的泡沫镍基底，随后将样品放置在空气中自然晾干，即可得到镍铁氧化物前驱体；步骤3：将镍铁氧化物前驱体放在管式炉的温区中心进行热氮处理，以氨气为氮源，氩气作为保护气体，将管式炉中心温度设置为400℃恒温2h，即可得到一次氮化的Ni₃FeN/Ni₃N异质结催化剂；步骤4：将一次氮化的Ni₃FeN/Ni₃N异质结催化剂再次浸泡在步骤2中的前驱体溶液中数秒，在室温条件下晾干，重复步骤3的操作，最终得到Ni_xFeN/Ni₃N异质结催化剂，x＝1，3。

2.根据权利要求1所述的一种双功能非贵金属氮化物催化剂在催化OER和UOR反应中的应用，其特征在于，所述步骤2中Fe(NO₃)₃·9H₂O的量为0.4g、0.5g和0.75g。

3.根据权利要求1所述的一种双功能非贵金属氮化物催化剂在催化OER和UOR反应中的应用，其特征在于，所述步骤1清洗泡沫镍基底的步骤为：将泡沫镍基底浸泡在3M浓盐酸中，超声洗涤10分钟；接着用无水乙醇超声洗涤10分钟；最后用去离子水超声洗涤10分钟，清洗完毕。

4.根据权利要求1所述的一种双功能非贵金属氮化物催化剂在催化OER和UOR反应中的应用，其特征在于，所述步骤3中氨气的气流大小为100sccm，氩气的气流大小为10sccm。

5.根据权利要求1所述的一种双功能非贵金属氮化物催化剂在催化OER和UOR反应中的应用，其特征在于，所述步骤3中进行热氮处理的升温速率为3℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种双功能非贵金属氮化物催化剂在催化OER和UOR反应中的应用，其特征在于，所述步骤4中浸泡在前驱体溶液中的时间为2-3s，步骤2中的前驱体溶液的配比方式为0.5g Fe(NO₃)₃·9H₂O充分溶解在5mL酒精溶液中。