CN108468066A - 一种催化氧析出电极及其制备方法和应用 - Google Patents

一种催化氧析出电极及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于催化电解水技术领域，公开了一种催化氧析出电极及其制备方法与应用。所述催化氧析出电极是在电解液中施加相当于饱和Ag/AgCl参比电极电压‑0.8～‑0.4V的电压，恒压处理时间30～1800s制备得到。本发明的催化氧析出电极可作为降低电解水能耗的方法，提高贵金属催化剂(RuO2，IrO2)，金属催化剂(Co3O4)，双钙钛矿材料PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线的催化活性，该处理方法简单易行，在电极制备过程中，电极的形状和大小可控，且由该方法制备的催化氧析出电极在1～2V(相对于可逆氢电极)下的氧析出性能得到很大的改善，应用前景良好。

Description

一种催化氧析出电极及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于电极制备技术领域，具体涉及一种催化氧析出电极及其制备方法和应用。
背景技术
目前，新能源转换设备原料的选取中，氢气原料具有非常大的潜能。氢能设备的比能量高、安全性能好，而且因其在能量转换过程中完全没有污染产生，作为新能源转换设备具有广阔的发展前景。目前，对氢气的制备的最理想的方法是电解水。随着科技的进步及市场的不断发展，提升电解水的效率日益显得重要而迫切。因此降低电解水中的氧析出电极的过电势是目前研究的重点，除了现有材料和电解水工艺的改进之外，对现有氧析出催化剂的改性是比较热门的研究方向之一，主要是通过提升电极的催化活性来实现电解水的能量消耗。
目前发现的有效的析氧催化剂：(1)贵重金属氧化物，如IrO2和RuO2等；(2)具有催化活性的钙钛矿材料：LaCoO4，PrCoO4和PrMnO3等；(3)具有金属掺杂的双钙钛矿材料：Ca1.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α和PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α等；(4)金属氧化物，如Co3O4和NiO2等。由于贵金属，双钙钛矿材料与金属氧化物的催化活性强，制备相对简单，特别是金属氧化物，双钙钛矿材料还有催化寿命长，低毒和原料丰富等优点，是电解水首选的氧析出材料之一。
但是，在制备贵金属，金属氧化物和双钙钛矿材料催化氧析出电极的同时，氧析出电极的性能仍需要进一步提高，一方面原因是贵金属催化剂的价格昂贵，一方面原因是双钙钛矿材料电导率较低，另一方面则是氧析出催化剂电极与酸碱电解液的匹配问题。常规的商用电解液为碱性，电解液自身同时也会促使氧析出催化剂材料形貌改变、结构坍塌、活性位点减少等恶性反应，从而影响其催化活性。常规的氧析出催化剂改性包括过渡金属掺杂，非金属元素的掺杂，石墨烯，二硫化钼等二维材料的混合和H2，NH3等还原气体热处理改性等，但是这类改性方法制备工艺较为繁琐，催化剂的制备成本较高。
因此开发一种制备工艺简单，氧析出过电势较低的电极迫在眉睫。
发明内容
为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种催化氧析出电极的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述催化氧析出电极的制备方法制备的电极。
本发明的再一目的在于提供上述催化氧析出电极的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将催化剂活性材料分散于异丙醇、超纯水和全氟磺酸树脂的混合溶液中，配制得到浓度为1～10mg mL-1的催化剂溶液；催化剂活性材料为PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线，IrO2，RuO2，Co3O4中的其中一种；混合溶液中异丙醇、超纯水和全氟磺酸树脂体积百分比分别为10～80％、10～80％、5～20％；
(2)将步骤(1)配制得到的催化剂溶液超声处理1～5h，得到催化剂悬浊液；
(3)取步骤(2)配制得到的催化剂悬浊液涂在碳纸的一面，负载量为0.01～2.5μg/mm2，常温干燥6～36h，再取步骤(2)配制得到的催化剂悬浊液涂在碳纸另一面，负载量为0.01～2.5μg/mm2，常温干燥6～36h，制备得到碳纸支撑氧析出电极；
(4)将步骤(3)制得的碳纸支撑氧析出电极在碱性电解液中进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极电压-0.8～-0.4V的电压，恒压处理30～1800s，制备得到所述催化氧析出电极。
优选的，步骤(3)所述碳纸为两面亲水的碳纸。
优选的，步骤(1)所述将催化剂活性材料分散于混合溶液中，配制得到催化剂溶液浓度为5mg mL-1。
优选的，步骤(1)所述PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线的直径为80～200nm。
优选的，步骤(3)所述干燥为时间为12h。
优选的，步骤(4)制得的碳纸支撑氧析出电极在电解液中进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极电压0.6V的负压处理。
优选的，步骤(4)所述的碱性电解液为氧饱和0.1～2mol L-1KOH电解液，负压处理过程保持电解液氧饱和。
优选的，步骤(4)所述的负压处理为负压处理1200s。
上述催化氧析出电极的制备方法制备的电极。
上述的电极在电解水中的应用。
本发明的反应原理为：如PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α负压处理后，双钙钛矿材料氧析出催化剂的微观表面发生变化，如Sr，Co与Fe等过渡金属在催化剂表面的富集，不影响催化剂本身的晶型结构，氧析出的活性位点增加，提高催化剂的催化活性。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明提高了氧析出催化剂及材料与碳纸的相容性，具体体现在电极在进行氧析出循环伏安测试时，正扫，负扫循环伏安图曲线的间隔变小。
(2)本发明使用负压处理，能高效的降低催化剂的氧析出的过电势，相对于可逆氢电极，在电流密度为10mA cm-2时，直径80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V处理1200s后氧析出电位为1.54V，提高氧析出催化剂的利用率且能较大程度降低电解水的能耗。
(3)本发明使用负压处理的碳纸支撑体可以制备成任意形状和大小的电极，能使电极在实际中得更好的应用，且不会改变催化剂本身的晶型，对催化剂本身的催化活性不破环。
附图说明
图1为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V电压处理30s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中虚线对应的80μL和实线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图2为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V电压处理66s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中虚线对应的80μL和实线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图3为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V电压处理240s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中虚线对应的80μL和实线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图4为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V电压处理1200s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中虚线对应的80μL和实线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图5为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V电压处理1800s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中虚线对应的80μL和实线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图6为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.4V，-0.6V，-0.8V电压处理1200s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中实线对应的80μL和其他虚线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图7为实施例1制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V电压处理240s，1200s，1800s后制得的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极电镜图和对比例1制得的不经过负压处理的碳纸支撑200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极电镜图的对比图，其中，实施例1电压处理240s，1200s，1800s后的电镜图分别如图7中的(b)，图7中的(c)，图7中的(d)所示，对比例电镜图如图7中的(a)所示。
图8为实施例2制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V的电压处理1200s后制得的碳纸电极与对比例2制备的无负压处理的碳纸电极的氧析出活性对比图。其中，CP代表碳纸。
图9为实施例3制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V的电压处理1200s后制得的催化氧析出IrO2电极与对比例3制备的无负压处理的碳纸支撑IrO2电极的氧析出活性对比图。
图10为实施例4制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V的电压处理1200s后制得的催化氧析出RuO2电极与对比例4制备的无负压处理的碳纸支撑RuO2电极的氧析出活性对比图。
图11为实施例5制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V的电压处理1200s后制得的催化氧析出Co3O4电极与对比例5制备的无负压处理的碳纸支撑Co3O4电极的氧析出活性对比图。其中虚线对应的80μL和实线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
图12为实施例6制备的施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.4V，-0.6V，-0.8V电压处理1200s后制得的催化氧析出80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极和对比例6制得的不经过负压处理的碳纸支撑80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性对比图。其中实线对应的80μL和其他虚线对应的80μL均代表催化剂悬浊液的加入总量。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)将分析纯KOH与高纯水配制成1mol L-1的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，实验温度为室温25℃；
(2)将氧析出催化剂活性材直径200nm的PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线，分散于异丙醇、超纯水和5wt.％NafionPFSAPolymer Dispersions D520的混合溶液(杜邦公司生产)，得到浓度为5mg mL-1得到催化剂溶液，混合溶液中异丙醇、超纯水和5wt.％NafionPFSAPolymer Dispersions D520体积比为45％：45％：10％，本发明所有实施例用全氟磺酸树脂为5wt.％Nafion PFSA Polymer Dispersions D520的混合溶液(杜邦公司生产)；
(3)在室温条件下，将步骤(2)配制的催化剂溶液超声处理3h，得到分散均匀的催化剂悬浊液；
(4)用磨具切割出直径为16.2mm的圆形碳纸作为电极活性材料负载的基底。
(5)用微量移液枪移取步骤(3)配制的混合溶液40μL催化剂悬浊液在碳纸一面，常温干燥12h，再用微量移液枪移取40μL催化剂悬浊液在碳纸另一面，常温干燥12h，制备碳纸支撑氧析出电极。
(6)在步骤(1)制备的电解液中放入步骤(5)制备的碳纸支撑氧析出电极，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.6V恒压处理30s，66s，240s，1200s与1800s，得到相同电压下不同处理时间的催化氧析出电极；在步骤(1)制备的电解液中放入步骤(5)制备的碳纸支撑氧析出电极，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.4V，0.6V与0.8V恒压处理1200s，得到不同电压下相同处理时间的催化氧析出电极。
(7)直径200nm和80nm的PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线的制备如下：将1mmol的Pr(NO3)3·6H2O、0.5mmol的Ba(NO3)2、0.5mmol的Sr(NO3)2、1.5mmol的Co(NO3)2·6H2O和0.5mmol的Fe(NO3)3·9H2O溶解于7.5mL的N,N-二甲基甲酰胺中，在80℃的油浴锅中使颗粒溶解完全。随后，将聚乙烯吡咯烷酮加入上述溶液中，聚乙烯吡咯烷酮在N,N-二甲基甲酰胺中的质量分数为18％，过夜搅拌使得聚乙烯吡咯烷酮溶解完全得到前驱体液，将前驱体溶液装入一个塑料注射器装中，施加的电压和距离在针尖和收集器之间固定在18千伏和15厘米之间，纺丝的喷射速度为5μLmin-1。铝箔包裹在旋转的金属鼓上作为一个收集载体，电纺室相对湿度被控制为30％-40％，制备的电纺纤维在空气中煅烧3h，烧结温度为700-750℃，升温速度为1℃ min-1，降温速度为5℃min-1，制备得到直径200nm的纳米线。将上述制备方法中聚乙烯吡咯烷酮在N,N-二甲基甲酰胺中的质量分数改为15％，纺丝的喷射速度改为2μL min-1，其他步骤相同，制备得到直径80nm的纳米线。
制备的催化氧析出电极进行氧析出活性测试，氧析出活性测试条件：以1mol L- 1KOH作为氧析出的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，对电极进行负压处理和氧析出活性过程保持电解液氧饱和，实验温度为室温25℃，测试为三电极体系，铂丝为对电极，铂的纯度高于99.999％，饱和Ag/AgCl为参比电极，测试仪器为晨华660。测试结果如图1～6所示，本发明其他实施例和对比例的测试条件同实施例1。
对比例1
取实施例1步骤(5)制备碳纸支撑电极，不进行负压处理，进行与实施例1相同的测试，测试结果如图1～6所示。
实施例2
(1)将分析纯KOH与高纯水配制成1mol L-1的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，实验温度为室温25℃；
(2)磨具切割出直径为16.2mm的圆形碳纸；
(3)在步骤(1)制备的电解液中放入步骤(2)所述的碳纸，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.6V恒压处理1200s，得到负压处理的碳纸电极。
制备的碳纸电极进行氧析出活性测试，测试结果如图8所示。
对比例2
取实施例2步骤(2)制备的圆形碳纸，不进行负压处理，进行与实施例2相同的测试，测试结果如图8所示。
实施例3
(1)将分析纯KOH与高纯水配制成1mol L-1的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，实验温度为室温25℃；
(2)将氧析出催化剂活性材料IrO2分散于异丙醇、超纯水和5wt.％NafionPFSAPolymer Dispersions D520(杜邦公司生产)的混合溶液，得到浓度为5mg mL-1得到催化剂溶液，混合溶液中异丙醇、超纯水和5wt.％Nafion PFSAPolymer Dispersions D520体积比为45％：45％：10％；
(3)将步骤(2)配制的催化剂溶液超声处理3h，得到分散均匀的催化剂悬浊液；
(4)用磨具切割出直径为16.2mm的圆形碳纸作为电极活性材料负载的基底。
(5)用微量移液枪移取步骤(3)配制的40μL催化剂悬浊液在碳纸一面，常温干燥12h，再用微量移液枪移取40μL催化剂悬浊液在碳纸另一面，常温干燥12h，制备碳纸支撑氧IrO2电极。
(6)在步骤(1)制备的电解液中放入步骤(5)制备的碳纸支撑氧析出电极，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.6V恒压处理1200s，得到催化氧析出IrO2电极。
制备的催化氧析出IrO2电极进行氧析出活性测试，测试结果如图9所示。
对比例3
取实施例3步骤(5)制备的碳纸支撑IrO2电极，不进行负压处理，进行同实施例3相同的测试，测试结果如图9所示。
实施例4
(1)将分析纯KOH与高纯水配制成1mol L-1的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，实验温度为室温25℃；
(2)将氧析出催化剂活性材料RuO2分散于异丙醇、超纯水和5wt.％NafionPFSAPolymer Dispersions D520(杜邦公司生产)的混合溶液，得到浓度为5mg mL-1得到催化剂溶液，混合溶液中异丙醇、超纯水和5wt.％Nafion PFSAPolymer Dispersions D520体积比为45％：45％：10％；
(3)将步骤(2)配制的催化剂溶液超声处理3h，得到分散均匀的催化剂悬浊液；
(4)用磨具切割出直径为16.2mm的圆形碳纸作为电极活性材料负载的基底。
(5)用微量移液枪移取40μL步骤(3)配制的催化剂悬浊液在碳纸一面，常温干燥12h，再用微量移液枪移取40μL催化剂悬浊液在碳纸另一面，常温干燥12h，制备得到碳纸支撑RuO2电极。
(6)在步骤(1)制备的电解液中放入步骤(5)制得的碳纸支撑RuO2电极，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.6V恒压处理1200s，得到催化氧析出RuO2电极。
制备的催化氧析出RuO2电极进行氧析出活性测试，测试结果如图10所示。
对比例4
取实施例4步骤(5)制备的碳纸支撑RuO2电极，不进行负压处理，进行与实施例4相同的测试，测试结果如图10所示。
实施例5
(1)将分析纯KOH与高纯水配制成1mol L-1的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，实验温度为室温25℃；
(2)将氧析出催化剂活性材料Co3O4分散于异丙醇、超纯水和5wt.％NafionPFSAPolymer Dispersions D520(杜邦公司生产)的混合溶液，得到浓度为5mg mL-1得到催化剂溶液，混合溶液中异丙醇、超纯水和5wt.％Nafion PFSAPolymer Dispersions D520体积比为45％：45％：10％；
(3)在室温条件下，将步骤(2)配制的混合溶液超声处理3h，得到分散均匀的催化剂悬浊液；
(4)用磨具切割出直径为16.2mm的圆形碳纸作为电极活性材料负载的基底。
(5)用微量移液枪移取40μL步骤(3)配制的催化剂悬浊液在碳纸一面，常温干燥12h，再用微量移液枪移取40μL催化剂悬浊液在碳纸另一面，常温干燥12h，制备碳纸支撑Co3O4电极。
(6)在步骤(1)制备的电解液中放入步骤(5)制得的碳纸支撑Co3O4电极，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.6V恒压处理1200s，得到催化氧析出Co3O4电极。
制备的催化氧析出Co3O4电极进行氧析出活性测试，测试结果如图11所示。
对比例5
取实施例5步骤(5)制备的碳纸支撑Co3O4电极，不进行负压处理，进行与实施例5相同的测试，测试结果如图11所示。
实施例6
(1)将分析纯KOH与高纯水配制成1mol L-1的电解液，通入高纯氧至电解液氧饱和，实验温度为室温25℃；
(2)将氧析出催化剂活性材料直径80nm的PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线分散于异丙醇、超纯水和5wt.％Nafion PFSAPolymer Dispersions D520(杜邦公司生产)的混合溶液，得到浓度为5mg mL-1得到催化剂溶液，混合溶液中异丙醇、超纯水和5wt.％NafionPFSA Polymer Dispersions D520体积比为45％：45％：10％；
(3)将步骤(2)配制的催化剂溶液超声处理3h，得到分散均匀的催化剂悬浊液；
(4)用磨具切割出直径为16.2mm的圆形碳纸作为电极活性材料负载的基底。
(5)用微量移液枪移取40μL步骤(3)配制的催化剂悬浊液在碳纸一面，常温干燥12h，再用微量移液枪移取40μL催化剂悬浊液在碳纸另一面，常温干燥12h，制备碳纸支撑80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极。
(6)在步骤(1)制备的电解液中放入碳纸支撑80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极，进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极负压0.4V，0.6V与0.8V的恒压处理1200s，得到不同电压下处理相同时间的催化氧析出80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极。
制备的催化氧析出80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极进行氧析出活性测试，测试结果如图12所示。
对比例6
取实施例6步骤(5)制备的碳纸支撑80nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极，不进行负压处理，进行与实施例6相同的测试，测试结果如图12所示。
结合图1～6，可以得到如下的结论：施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.6V的电压处理的时间不同，则制备得到的催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极的氧析出活性也有所不同，负压处理1200s得到的电极的氧析出活性最大。如图7所示，催化氧析出200nm PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线电极负压处理后，并不影响催化剂本身的结构，形貌并没有明显的差异。图4中，在电流密度为10mA cm-2的相对于可逆氢电极电势为1.55V，而不加负压的对比例电极的电势高达1.65V，本发明制备的电极可明显降低氧析出的过电势。结合图8～12，同样可以得到相同的结果，即经过施加相对于饱和Ag/AgCl参比电极-0.8～-0.4的电压可显著降低电极氧析出的过电势。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将催化剂活性材料分散于异丙醇、超纯水和全氟磺酸树脂的混合溶液中，配制得到浓度为1～10mg mL-1的催化剂溶液；催化剂活性材料为PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线，IrO2，RuO2，Co3O4中的其中一种；混合溶液中异丙醇、超纯水和全氟磺酸树脂体积百分比分别为10～80％、10～80％、5～20％；
(2)将步骤(1)配制得到的催化剂溶液超声处理1～5h，得到催化剂悬浊液；
(3)取步骤(2)配制得到的催化剂悬浊液在碳纸的一面，负载量为0.01～2.5μg/mm2，常温干燥6～36h，再取步骤(2)配制得到的催化剂悬浊液在碳纸另一面，负载量为0.01～2.5μg/mm2，常温干燥6～36h，制备得到碳纸支撑氧析出电极；
(4)将步骤(3)制得的碳纸支撑氧析出电极在碱性电解液中进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极电压-0.8～-0.4V的电压，恒压处理30～1800s，制备得到所述催化氧析出电极。
2.根据权利要求1所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碳纸为两面亲水的碳纸。
3.根据权利要求2所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述将催化剂活性材料分散于混合溶液中，配制得到催化剂溶液浓度为5mg mL-1。
4.根据权利要求3所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+α纳米线的直径为80～200nm。
5.根据权利要求4所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述常温干燥为常温干燥12h。
6.根据权利要求1～5任一项所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)制得的碳纸支撑氧析出电极在电解液中进行相对于饱和Ag/AgCl参比电极电压0.6V的负压处理。
7.根据权利要求6所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的碱性电解液为氧饱和0.1～2mol L-1KOH电解液，负压处理过程保持电解液氧饱和。
8.根据权利要求7所述催化氧析出电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的负压处理为负压处理1200s。
9.权利要求1～8任一项所述催化氧析出电极的制备方法制备的电极。
10.权利要求9所述的电极在电解水中的应用。
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