CN108511767A - 一种电催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电催化剂及其制备方法，方法包括：将泡沫镍进行清洗；将过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂混合于溶剂中，并搅拌均匀后转移到反应釜中，加入洗好的泡沫镍，浸泡5~30min，于100~200℃条件下反应6~24h，得到金属氢氧化物纳米片；将所述金属氢氧化物纳米片放入无水乙醇中，进行搅拌，然后加入钛酸四丁酯，最后在加入去离子水，反应1~4h，得到二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片；将所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物分别放入瓷舟的两侧，在惰性气氛的保护下，在200~500℃的条件下煅烧1~3h，煅烧完成后降温至室温，得到二氧化钛包覆的金属磷化物纳米片。该方法生产成本低，工艺简单。

Description

一种电催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种电催化剂及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断进步与发展，人们对能源的需求越来越多，要求也越来越高，从之前不可再生的化石燃料逐渐变为太阳能、风能、氢能等可再生的能源；目前，氢气作为一种可再生的高能燃料，被认为是未来燃料电池最有前途的能源载体。为了达到提高氢气的产率，开发高效、廉价的电催化剂来生产具有成本效益和高纯度的氢是至关重要的。虽然研究人员在提高氢气纯度这一方面做了巨大贡献，但是大多采用的还是Pt基催化剂，虽然它的催化活性相较于其它的催化剂性能更优越，但是Pt基催化剂具有成本高、活性低和耐久性不足等缺点，限制了它的进一步发展与应用。因此，研究制备出一种高活性高稳定性的非贵金属催化剂制备高纯度的氢气是至关重要的。
对于非贵金属催化剂的制备材料，人们的研究重点逐渐由贵金属转向非贵金属或者金属氧化物，主要体现在对于金属催化剂的选择上。目前很多文献中都报道了许多非贵金属催化剂并应用于析氢，并且取得了不错的电催化性能。虽然如此，但是还远远不能达到商业化应用的要求。而且，催化剂的种类繁多，合成工艺手段难以控制，对于催化活性的形成机理研究较为困难，不利于成本低、活性高和耐久性好，适合于商业化应用的电催化剂的研发。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电催化剂及其制备方法，旨在解决现有的氢析出电催化剂成本高、活性低和耐久性不足的问题。
本发明的技术方案如下：
一种电催化剂的制备方法，其中，包括：
步骤A、将泡沫镍进行清洗；
步骤B、将过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂混合于溶剂中，并搅拌均匀后转移到反应釜中，加入洗好的泡沫镍，浸泡5~30min，于100~200℃条件下反应6~24h，得到金属氢氧化物纳米片；
步骤C、将所述金属氢氧化物纳米片放入无水乙醇中，进行搅拌，然后加入钛酸四丁酯，最后在加入去离子水，反应1~4h，得到二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片；
步骤D、将所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物分别放入瓷舟的两侧，在惰性气氛的保护下，在200~500℃的条件下煅烧1~3h，煅烧完成后降温至室温，得到二氧化钛包覆的金属磷化物纳米片电催化剂。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤A包括：将泡沫镍分别放在盐酸、去离子水、无水乙醇中清洗10~20min。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤B中，所述过渡金属盐选自过渡金属的硝酸盐、过渡金属的氯盐中的一种或几种。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述过渡金属选自钴、镍、铁中的一种或几种。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤B中，过渡金属盐和生长调节剂的摩尔比为0.5~3:2~5，过渡金属盐与沉淀剂的摩尔比为0.1~1:1~5。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤B中，过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂的摩尔比为3:5:15。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤C中，碳酸四丁酯与无水乙醇的体积比为0.01~1:100~250，去离子水与无水乙醇的体积比为0.1~1:1~5。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤D中，所述磷化物为次磷酸钠。
所述的电催化剂的制备方法，其中，所述步骤D中，所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物的质量比例为0.05~1:0.5~2。
一种电催化剂，其中，采用本发明所述的电催化剂的制备方法制备得到。
有益效果：本发明方法能够利用廉价的原料合成催化活性高、稳定性好、绿色环保的氢析出催化剂，且合成工艺简单、有希望取代昂贵的Pt基催化剂，有利于以泡沫镍为基底的二氧化钛包覆金属磷化物超薄纳米片电催化剂的进一步推广应用。
附图说明
图1为本发明中实施例1制备的催化剂的形貌表征图，其中，a为实施例1制备的催化剂的扫描电镜图，b为实施例1制备的催化剂的透射电镜图。
图2为本发明中实施例1和实施例6制备的催化剂在1mol/L的 KOH溶液中的析氢性能测试图。
图3为本发明中不同二氧化钛含量的催化剂在1mol/L的 KOH溶液中的析氢性能测试图。
图4为本发明中实施例中1中得到的催化剂在1mol/L的 KOH溶液与相同反应载量的Pt/C催化剂的析氢性能对比图。
具体实施方式
本发明提供一种电催化剂及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种电催化剂的制备方法，其中，包括：
步骤S10、将泡沫镍进行清洗；
步骤S20、将过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂混合于溶剂中，并搅拌均匀后转移到反应釜中，加入洗好的泡沫镍，浸泡5~30min，于100~200℃条件下反应6~24h，得到金属氢氧化物纳米片；
步骤S30、将所述金属氢氧化物纳米片放入无水乙醇中，进行搅拌，然后加入钛酸四丁酯，最后在加入去离子水，反应1~4h，得到二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片；
步骤S40、将所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物分别放入瓷舟的两侧，在惰性气氛的保护下，在200~500℃的条件下煅烧1~3h，煅烧完成后降温至室温，得到二氧化钛包覆的金属磷化物纳米片催化剂。
本发明以导电性良好的泡沫镍为基底制备了电催化剂，解决了以往催化剂导电性差的缺点，而且合成工艺简单可控，便于对其催化活性形成机理进行探究；同时，原料成本低廉且容易获得，对环境友好，有利于生产高效高纯度氢能催化剂的推广应用。
所述步骤S10中，市场上的泡沫镍表面有一层氧化物，为了使后续金属氢氧化物充分的生长在泡沫镍表面，需要对其进行处理，所述处理具体包括步骤：将剪好的泡沫镍分别放在一定浓度的盐酸（如2M的盐酸）、去离子水、无水乙醇中清洗10~20min（如15分钟），吹干待用。
所述步骤S20具体包括：将过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂按一定比例混合于溶剂中，为了溶解充分，进行搅拌数分钟，配制成生长液；然后将所述生长液转移到反应釜中，加入洗好的泡沫镍，浸泡5~30min（优选浸泡时间为15min）；在烘箱内于100~200℃条件下反应6~24h（优选24h），得到金属氢氧化物纳米片，在上述反应温度下可以获得预期的结构，在上述反应时间下可以获得垂直生长的金属氢氧化物纳米片。其中过渡金属盐选自过渡金属的硝酸盐、过渡金属的氯盐等中的一种或者多种，所述过渡金属选自钴、镍、铁等金属中的一种或者多种金属的组合；采用所述过渡金属盐作为前驱体制备金属氢氧化物纳米片，成本低廉，原料易得，有利于以其为原料制备成本低、高性能且环境友好的电催化剂，促进该技术的推广与应用。作为举例，所述过渡金属盐可以选自硝酸钴、硝酸镍、硝酸铁或者它们的氯化盐等，上述过渡金属盐较为常见且较易获得，一方面有利于降低成本，另一方面，结构简单明确，表征方法成熟，便于高效的展开研究。除加入的过渡金属盐外，本发明还要加入一定量的生长调节剂和沉淀剂，目的是为了使金属氢氧化物有个良好的生长环境。
所述步骤S30具体包括：将所述金属氢氧化物纳米片放入无水乙醇中，选择所述无水乙醇作为溶剂目的是包覆二氧化钛时防止有水存在影响反应，接着在200~500rpm转速下进行磁力搅拌，搅拌速度不宜过快，优选的，转速为300rpm；然后快速加入一定量的可以水解生成二氧化钛的钛酸四丁酯，最后缓慢滴入一定量的去离子水使钛酸四丁酯水解，为使去离子水加入的速度可控，选用注射泵注射到溶液中，继续搅拌反应1~4h（优选2h），得到二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片，二氧化钛层均匀且适中。其中，碳酸四丁酯与无水乙醇的体积比为0.01~1:100~250，无水乙醇与去离子水的体积比为0.1~1:1~5。所述钛酸四丁酯的质量分数大于99%。
本发明因钛酸四丁酯极易水解，所以在加入钛酸四丁酯时一定要足够快；在包覆二氧化钛时，为得到预期的结构且结构完整，搅拌速度不能太高，而且水解时加入的水量不能太多，反应时间不能太长。在加入水时，优选选用注射泵，方便可控，便于操作，更有利于合成均匀包覆且结构美观的电催化剂。
所述步骤S40具体包括：将所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片放入到瓷舟中的一侧，然后称取一定量的磷化物（如次磷酸钠）于瓷舟中另一侧，在惰性气氛（如氩气或者氮气气氛）的保护下，于管式炉中在200~500℃的条件下煅烧1~3h，煅烧完成后降温至室温，得到二氧化钛包覆的金属磷化物纳米片催化剂。其中，二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物的质量比例为0.05~1:0.5~2。将所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片和磷化物分别放于瓷舟的两侧，以防止在磷化时污染材料。在惰性气氛下磷化，优选氩气气氛，且磷化时煅烧的温度不能太高，以防止超薄的纳米片坍塌，优选的煅烧温度为300℃，煅烧时间优选2h为宜。煅烧结束后，进行自然降温，因为磷化物很容易氧化，所以当管式炉的温度降到室温时，取出瓷舟，即可得到一种以泡沫镍为基底的二氧化钛包覆金属磷化物纳米片电催化剂。
本发明还提供一种电催化剂，其中，采用本发明所述的电催化剂的制备方法制备得到。
下面通过若干实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
1、本实施例(Co,Ni)2P/TiO2-0.1催化剂的制备步骤如下：
首先，清洗泡沫镍，洗去表面的氧化物；然后称取6mmol的Co(NO3)﹒6H2O，10mmol的NH4F，30mmol的(NH2)2CO于烧杯中，加入80mL的乙二醇，充分溶解，配制得到生长液。转移至反应釜中，放入洗好的泡沫镍浸泡10min，以便泡沫镍在生长液中完全浸湿，然后放入烘箱中在120℃的条件下反应24h，反应完后自然降温至室温，取出洗净即可得到氢氧化钴超薄纳米片。
然后，量取25mL的无水乙醇于烧杯中，放入剪好的1*1cm大小的氢氧化钴超薄纳米片（作为电极片）2片，在300rpm的条件下搅拌数分钟，快速加入0.1mL的钛酸四丁酯于上述烧杯中，然后用注射泵以0.166mL/min的滴速注入5mL的去离子水，注射完成后继续磁力搅拌反应2h，反应完成后洗涤烘干，即可得到二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片。
最后，将上述的2个二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片（作为电极片）放入瓷舟的一侧，然后称取0.2g次磷酸钠于瓷舟的另一侧，在氩气气氛下在管式炉中于300℃的条件下煅烧2h，升温速度以1℃/min，以保证氢氧化钴超薄纳米片的结构不会因温度的升高而发生破坏，煅烧结束后，自然降温至室温取出，以防止在较高温度下取出发生氧化，此时即可得到(Co,Ni)2P/TiO2-0.1电催化剂。
2、测试结果：
将本实施例制备的(Co,Ni)2P/TiO2-0.1电催化剂进行扫描电镜和透射电镜表征，结果如图1中的a和b所示。结合图1中的a和图1中的b可知，二氧化钛包覆在氢氧化钴超薄纳米片的表面，经过二氧化钛以及磷化后形成有序的二氧化钛层结构包覆金属磷化物，表明本实施例的方法制备的催化剂结构有序。
将本实施例制备的(Co,Ni)2P/TiO2-0.1电催化剂及实施例6制备的(Co,Ni)2P电催化剂（(Co,Ni)2P电催化剂的制备方法如下述实施例6），在1mol/L的KOH溶液中，使用Princeton Applied Research 263A恒电位仪进行测试，铂片、电极夹和氧化汞电极分别为辅助电极、工作电极和参比电极，在本实施例和实施例6中所制备的催化剂为工作电极进行析氢的LSV测试，测试条件为：扫描速率：2mV/s，测试结果如图2所示。从图2可以看出，本实施例制备的(Co,Ni)2P/TiO2-0.1电催化剂比实施例6制备的(Co,Ni)2P的起始点位低，与商业Pt/C催化剂相比，本实施例制备的催化剂的起始点位以及10mV的过电势都相对稍高一点，但是这个催化剂在析氢性能方面比其他催化剂相比有很大的优势，因此，该催化剂有很好的应用。
将本实施例制备的(Co,Ni)2P/TiO2-0.1电催化剂在1M的KOH溶液中，使用Princeton Applied Research 263A恒电位仪进行测试，铂片、电极夹和氧化汞电极分别为辅助电极、工作电极和参比电极进行析氢性能LSV测试，催化剂中二氧化钛的量分别为0、0.1、0.2、0.5mL，并与商业Pt/C催化剂进行对比，扫描速率：2mV/s，测试结果如图3所示。从图中可以看出，随着二氧化钛的量逐渐增加，催化剂的性能逐渐降低；与商业Pt/C相比，如图4所示。从图中可以看出，最高电流密度值与商业Pt/C催化剂接近，当二氧化钛的量为0.1mL时，实施例1合成的(Co,Ni)2P/TiO2-0.1电催化剂在碱性条件下的催化性能与商业Pt/C接近。
实施例2
本实施例Ni2P/TiO2电催化剂的制备步骤如下：
首先，清洗泡沫镍，洗去表面的氧化物；然后称取6mmol的Ni(NO3)﹒6H2O，10mmol的NH4F，30mmol的(NH2)2CO于烧杯中，加入80mL的乙二醇，充分溶解，配制得到生长液。转移至反应釜中，放入洗好的泡沫镍浸泡10min，以便泡沫镍在生长液中完全浸湿，然后放入烘箱中在120℃的条件下反应24h，反应完后自然降温至室温，取出洗净即可得到氢氧化钴超薄纳米片。
然后，量取25毫升的无水乙醇于烧杯中，放入剪好的1*1cm大小的氢氧化钴超薄纳米片2片，在300rpm的条件下搅拌数分钟，分别快速加入0.1mL的钛酸四丁酯于上述烧杯中，然后用注射泵以0.166mL/min的滴速注入5mL的去离子水，注射完成后继续磁力搅拌反应2h，反应完成后洗涤烘干，即可得到二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片。
最后将上述的2个二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片放入瓷舟的一侧，然后称取0.2g次磷酸钠于瓷舟的另一侧，在氩气气氛下在管式炉中于300℃的条件下煅烧2h，升温速度以1℃/min，以保证氢氧化钴超薄纳米片的结构不会因温度的升高而发生破坏，煅烧结束后，自然降温至室温取出，以防止在较高温度下取出发生氧化，此时即可得到Ni2P/TiO2电催化剂。
实施例3
本实施例Fe2P/TiO2电催化剂的制备步骤如下：
首先，清洗泡沫镍，洗去表面的氧化物；然后称取6mmol的Fe(NO3)﹒6H2O，10mmol的NH4F，30mmol的(NH2)2CO于烧杯中，加入80mL的乙二醇，充分溶解，配制得到生长液。转移至反应釜中，放入洗好的泡沫镍浸泡10min，以便泡沫镍在生长液中完全浸湿，然后放入烘箱中在120℃的条件下反应24h，反应完后自然降温至室温，取出洗净即可得到氢氧化钴超薄纳米片。
然后，量取25毫升的无水乙醇于烧杯中，放入剪好的1*1cm大小的氢氧化钴超薄纳米片2片，在300rpm的条件下搅拌数分钟，分别快速加入0.1mL的钛酸四丁酯于上述烧杯中，然后用注射泵以0.166mL/min的滴速注入5mL的去离子水，注射完成后继续磁力搅拌反应2h，反应完成后洗涤烘干，即可得到二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片。
最后，将上述的2个二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片放入瓷舟的一侧，然后称取0.2g次磷酸钠于瓷舟的另一侧，在氩气气氛下在管式炉中于300℃的条件下煅烧2h，升温速度以1℃/min，以保证氢氧化钴超薄纳米片的结构不会因温度的升高而发生破坏，煅烧结束后，自然降温至室温取出，以防止在较高温度下取出发生氧化，此时即可得到Fe2P/TiO2电催化剂。
实施例4
本实施例CoNiP/TiO2电催化剂的制备步骤如下：
首先，清洗泡沫镍，洗去表面的氧化物；然后称取4mmol的Co(NO3)﹒6H2O，2mmol的Ni(NO3)﹒6H2O ，10mmol的NH4F，30mmol的(NH2)2CO于烧杯中，加入80mL的乙二醇，充分溶解，配制得到生长液。转移至反应釜中，放入洗好的泡沫镍浸泡10min，以便泡沫镍在生长液中完全浸湿，然后放入烘箱中在120℃的条件下反应24h，反应完后自然降温至室温，取出洗净即可得到氢氧化钴超薄纳米片。
然后，量取25毫升的无水乙醇于烧杯中，放入剪好的1*1cm大小的氢氧化钴超薄纳米片2片，在300rpm的条件下搅拌数分钟，分别快速加入0.1mL的钛酸四丁酯于上述烧杯中，然后用注射泵以0.166mL/min的滴速注入5mL的去离子水，注射完成后继续磁力搅拌反应2h，反应完成后洗涤烘干，即可得到二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片。
最后，将上述的2个二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片放入瓷舟的一侧，然后称取0.2g次磷酸钠于瓷舟的另一侧，在氩气气氛下在管式炉中于300℃的条件下煅烧2h，升温速度以1℃/min，以保证氢氧化钴超薄纳米片的结构不会因温度的升高而发生破坏，煅烧结束后，自然降温至室温取出，以防止在较高温度下取出发生氧化，此时即可得到CoNiP/TiO2电催化剂。
实施例5
本实施例NiFeP/TiO2电催化剂的制备步骤如下：
首先，清洗泡沫镍，洗去表面的氧化物；然后称取4mmol的Ni(NO3)﹒6H2O，2mmol的Fe(NO3)﹒6H2O，10mmol的NH4F，30mmol的(NH2)2CO于烧杯中，加入80mL的乙二醇，充分溶解，配制得到生长液。转移至反应釜中，放入洗好的泡沫镍浸泡10min，以便泡沫镍在生长液中完全浸湿，然后放入烘箱中在120℃的条件下反应24h，反应完后自然降温至室温，取出洗净即可得到氢氧化钴超薄纳米片。
然后，量取25毫升的无水乙醇于烧杯中，放入剪好的1*1cm大小的氢氧化钴超薄纳米片2片，在300rpm的条件下搅拌数分钟，分别快速加入0.1mL的钛酸四丁酯于上述烧杯中，然后用注射泵以0.166mL/min的滴速注入5mL的去离子水，注射完成后继续磁力搅拌反应2h，反应完成后洗涤烘干，即可得到二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片。
最后将上述的2个二氧化钛包覆的氢氧化钴超薄纳米片放入瓷舟的一侧，然后称取0.2g次磷酸钠于瓷舟的另一侧，在氩气气氛下在管式炉中于300℃的条件下煅烧2h，升温速度以1℃/min，以保证氢氧化钴超薄纳米片的结构不会因温度的升高而发生破坏，煅烧结束后，自然降温至室温取出，以防止在较高温度下取出发生氧化，此时即可得到NiFeP/TiO2电催化剂。
实施例6
本实施例(Co,Ni)2P催化剂的制备步骤如下：
首先，清洗泡沫镍，洗去表面的氧化物；然后称取6mmol的Co(NO3)﹒6H2O，10mmol的NH4F，30mmol的(NH2)2CO于烧杯中，加入80mL的乙二醇，充分溶解，配制得到生长液。转移至反应釜中，放入洗好的泡沫镍浸泡10min，以便泡沫镍在生长液中完全浸湿，然后放入烘箱中在120℃的条件下反应24h，反应完后自然降温至室温，取出洗净即可得到氢氧化钴超薄纳米片。
最后，将上述的氢氧化钴超薄纳米片剪成1*1cm大小的2个片放于瓷舟一侧，然后称取0.2g次磷酸钠于瓷舟的另一侧，在氩气气氛下在管式炉中于300℃的条件下煅烧2h，升温速度以1℃/min，以保证氢氧化钴超薄纳米片的结构不会因温度的升高而发生破坏，煅烧结束后，自然降温至室温取出，以防止在较高温度下取出发生氧化，此时即可得到(Co,Ni)2P电催化剂。
综上所述，本发明提供了一种以泡沫镍为基底的二氧化钛包覆金属磷化物超薄纳米片析氢催化剂及制备方法，该方法能够利用廉价的原料合成催化活性高、稳定性好、绿色环保的氢析出催化剂，且合成工艺简单、有希望取代昂贵的Pt基催化剂，有利于以泡沫镍为基底的二氧化钛包覆金属磷化物超薄纳米片电催化剂的进一步推广应用。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤A、将泡沫镍进行清洗；
步骤B、将过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂混合于溶剂中，并搅拌均匀后转移到反应釜中，加入洗好的泡沫镍，浸泡5~30min，于100~200℃条件下反应6~24h，得到金属氢氧化物纳米片；
步骤C、将所述金属氢氧化物纳米片放入无水乙醇中，进行搅拌，然后加入钛酸四丁酯，最后在加入去离子水，反应1~4h，得到二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片；
步骤D、将所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物分别放入瓷舟的两侧，在惰性气氛的保护下，在200~500℃的条件下煅烧1~3h，煅烧完成后降温至室温，得到二氧化钛包覆的金属磷化物纳米片电催化剂。
2.根据权利要求1所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A包括：将泡沫镍分别放在盐酸、去离子水、无水乙醇中清洗10~20min。
3.根据权利要求1所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述过渡金属盐选自过渡金属的硝酸盐、过渡金属的氯盐中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述过渡金属选自钴、镍、铁中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，过渡金属盐和生长调节剂的摩尔比为0.5~3:2~5，过渡金属盐与沉淀剂的摩尔比为0.1~1:1~5。
6.根据权利要求5所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，过渡金属盐、生长调节剂和沉淀剂的摩尔比为3:5:15。
7.根据权利要求1所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，碳酸四丁酯与无水乙醇的体积比为0.01~1:100~250，去离子水与无水乙醇的体积比为0.1~1:1~5。
8.根据权利要求1所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤D中，所述磷化物为次磷酸钠。
9.根据权利要求1所述的电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤D中，所述二氧化钛包覆的金属氢氧化物纳米片与磷化物的质量比例为0.05~1:0.5~2。
10.一种电催化剂，其特征在于，采用权利要求1~9任一项所述的电催化剂的制备方法制备得到。
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