[发明专利]一种强磁性铈、钾-铁酸铋固溶体压电制氢催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种强磁性铈、钾-铁酸铋固溶体压电制氢催化剂的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：

步骤1：称取Fe(NO₃)₃•9H₂O，Bi(NO₃)₃ •5H₂O，KNO₃和Ce(NO₃)₃•6H₂O，与乙二醇混合得到混合溶液；

步骤2：随后在步骤1所得混合溶液中加入酒石酸，在加热状态下持续搅拌，直到酒石酸彻底溶解形成凝胶，随后将凝胶干燥后得到CKBF前驱体；

步骤3：将得到的CKBF前驱体煅烧，即获得CKBF压电制氢催化剂；

步骤1所述Fe(NO₃)₃•9H₂O，Bi(NO₃)₃ •5H₂O，KNO₃和Ce(NO₃)₃•6H₂O的用量满足，Ce，K，Bi三者的物质的量之和与Fe的物质的量之比为1：1；其中Bi(NO₃)₃ •5H₂O，KNO₃和Ce(NO₃)₃•6H₂O的混合物中Bi、K和Ce三种元素所占的摩尔比分别为90~60%、5～20%和5～20%。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述Bi(NO₃)₃ •5H₂O，KNO₃和Ce(NO₃)₃•6H₂O的混合物中Bi、K和Ce三种元素所占的摩尔比分别为85~75%、5~15%和5~15%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中所述Fe(NO₃)₃•9H₂O与乙二醇的摩尔体积比为0.01mol：20~50mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中酒石酸的物质的量与步骤1金属阳离子的物质的量的总和相同，所述金属阳离子物质的量的总和即为Fe(NO₃)₃•9H₂O，Bi(NO₃)₃ •5H₂O，KNO₃和Ce(NO₃)₃•6H₂O的物质的量的总和。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中所述加热的温度为70~90℃，搅拌时间为1~3小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3所述煅烧温度为500~600℃，煅烧时间为1~3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3所述煅烧时的升温程序设置为5~15 ℃/分钟。

8.一种强磁性铈、钾-铁酸铋固溶体压电制氢催化剂，通过权利要求1~7任一项所述方法制备得到，其化学式为Ce_xK_yBi_(1-x-y)FeO₃，0.05≤x≤0.2，0.05≤y≤0.2。

9.根据权利要求8所述强磁性铈、钾-铁酸铋固溶体压电制氢催化剂在制氢领域中的应用。