[发明专利]碱性水电解槽超高性能阳极催化剂及其制备方法在审
申请号: | 202210932695.1 | 申请日: | 2022-08-04 |
公开(公告)号: | CN116516389A | 公开(公告)日: | 2023-08-01 |
发明(设计)人: | 张彪彪;崔鑫;王凯旋 | 申请(专利权)人: | 西湖大学 |
主分类号: | C25B11/075 | 分类号: | C25B11/075;C25B11/054;C25B11/031;C25B1/04 |
代理公司: | 杭州汇和信专利代理有限公司 33475 | 代理人: | 董超 |
地址: | 310024 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 碱性 水电 超高 性能 阳极 催化剂 及其 制备 方法 | ||
1.碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S00、配制过渡族金属盐混合液和处理泡沫镍,并以处理后的泡沫镍作为生长基底,将该生长基底和过渡族金属盐混合液置入反应釜内水热反应生成所需前驱体催化剂;
S10、在电解液中对所述前驱体催化剂施加设定电压直至电流稳定完成电化学重构形成A-NiOOH催化剂,以该A-NiOOH催化剂作为所需制备的阳极催化剂;
其中所述过渡族金属盐混合液中至少包括钼源和镍源,并将所述过渡族金属盐混合液的pH值控制在4-5之间;
其中所述前驱体催化剂为镍钼氧化物催化剂。
2.根据权利要求1所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,所述前驱体催化剂中的Ni:Mo比例为1:2.5。
3.根据权利要求1所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,步骤S00中,水热反应的具体步骤为:
S01、将所述过渡族金属盐混合液和所述生长基底置于聚四氟乙烯内衬的反应釜中;
S02、将所述反应釜置于设定温度的烘箱中直至形成所述前驱体催化剂。
4.根据权利要求1所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,步骤S00中,所述过渡族金属盐混合液至少包括钼酸盐及仲钨酸盐中任意一种用于结构重组的阳离子析出,且该过渡族金属盐混合液至少包括硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴中任意一种用于形成金属羟基氧化物。
5.根据权利要求1所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,步骤S10中,所述电解液为1.0M KOH溶液。
6.根据权利要求1所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,步骤S10中,电化学重构为至少在设定电压下发生半小时电解。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,还包括步骤S20,具体步骤为:
S20、通过电化学工作站三电极体系对电化学重构后的催化剂进行电化学重构性能测试,其中电化学工作站三电极体系的工作电极为A-NiOOH催化剂,对电极为铂网,参比电极为汞-氧化汞电极,电解液为1.0M KOH溶液。
8.根据权利要求7所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,步骤S20中,对A-NiOOH催化剂稳定测试至少1000小时。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法,其特征在于,所述过渡族金属盐混合液为硝酸镍和钼酸盐的混合液或硝酸镍和钼酸钠的混合液。
10.碱性水电解槽超高性能阳极,其特征在于,运用权利要求1-9任意一项所述的碱性水电解槽超高性能阳极催化剂制备方法制备而成。
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