CN113862719B - 一种过渡金属氧化物催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电解水阳极催化剂，具体涉及一种过渡金属氧化物催化剂及其制备方法和应用，该催化剂由载体和过渡金属氧化物组成，过渡金属氧化物以纳米颗粒的形式负载在载体的表面，包括如下步骤：S1：向球磨罐中加入过渡金属氧化物粉末，密封后抽真空，经球磨得到纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末；S2：将纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末与乙炔黑粉末混合，并依次加入水、无水乙醇和Nafion溶液，超声得到催化剂浆料；S3：将催化剂浆料滴载至载体上，烘干得到所述的过渡金属氧化物催化剂。与现有技术相比，本发明工艺简单，经济效益高，适用于大规模生产，并且制备得到的催化剂催化性能优，稳定性强，适于实际应用。

Description

一种过渡金属氧化物催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种电解水阳极催化剂，具体涉及一种过渡金属氧化物催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着科技水平的不断进步，人们在追求经济发展的同时，也越来越关心环保问题。在工业领域，化石能源的不可再生和随之而来的环境污染，使其不再是第一选择；氢能作为可持续发展的新能源，具有资源丰富、可再生、产物无污染等优点，因而受到业界的广泛关注。电解水制氢通过将电能转化为化学能，可以产生纯度高达99.9％(体积分数)的氢气，且通过与太阳能、风能、潮汐能等可再生能源发电耦合，可以满足清洁可持续能源制备技术的要求。

典型的电解水反应可以分为两个部分：阴极的析氢反应(HER)和阳极的析氧反应(OER)，其中OER需要转移四个电子，其反应势垒较HER更高，所需的能量(过电位)也更高，因此该半反应成为制约电解水产氢效率的一大原因。

无论是析氢反应还是析氧反应，均需要高活性的电催化剂来减小反应势垒，加速反应的进行。目前，针对HER和OER最高效的电催化剂分别为Pt和RuO₂/IrO₂，但是这些催化剂包含贵金属，而这些贵金属在自然界中含量稀少且通常价格昂贵，极大地增加了电解水的成本，限制了其在工业应用领域的发展。因此，为了提高电解水制氢的经济效益，开发出资源丰富且具有高活性的非贵金属电催化剂具有至关重要的意义。

迄今为止，受到广泛研究的非贵金属OER电催化剂材料主要有：过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、钙钛矿、层状双金属氢氧化物(LDHs)等。中国专利CN110496625A公开了一种双过渡金属氧化物介孔纳米管及其制备方法和应用，该介孔纳米管，直径为400-500nm，通过以下步骤制备：称取六水合硝酸锰，六水合硝酸钴和L-天冬氨酸加入到高压反应釜中，再加入去离子水和乙二醇，再加入氢氧化钠溶液，分散均匀后将反应釜转移至150-200℃的电热鼓风干燥箱中4-7h，反应结束后，收集固体，分别用水和乙醇洗涤3-6次，最终产物置于30-60℃真空干燥箱中干燥10-15h，得到MnCo₂-Asp超长纳米线，置于封闭的高温管式炉中，从室温以0.5-4℃/min的升温速率升至200-300℃并保持2-6h，然后自然冷却至室温，再进行物理粉碎，得到MnCo₂O₄介孔纳米管。但该专利的制备方法需用到高压反应釜和高温管式炉，耗能较大，工艺繁琐，且具有一定的危险性，不符合国家绿色环保的大方向。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种过渡金属氧化物催化剂及其制备方法和应用，实现了工艺简单，经济效益高，适用于大规模生产的过渡金属氧化物催化剂的制备，并且制备得到的催化剂催化性能优，稳定性强，适于实际应用。

过渡金属(如Fe、Co、Ni等)由于具有储量丰富、价格低廉、结构可调和性能稳定等优点，因此其氧化物在OER催化领域中的应用受到广大研究者的青睐。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明第一方面公开了一种过渡金属氧化物催化剂，所述的催化剂由载体和过渡金属氧化物组成，所述的过渡金属氧化物以纳米颗粒的形式负载在载体的表面。

优选地，所述的载体为碳布；所述的过渡金属氧化物为第一过渡系金属的氧化物。

优选地，所述的载体为经过稀硝酸清洗的碳布；所述的过渡金属氧化物为Co、Fe、Ni和Mn中的一种或者多种过渡金属的氧化物。

优选地，所述的过渡金属氧化物在载体上的负载量为20-30mg·cm^-2，催化剂所表现出来的性能随过渡金属氧化物在载体上的负载量呈现先增大后减小的趋势，当负载量高于30mg·cm^-2或低于20mg·cm^-2，其催化性能较20-30mg·cm^-2存在大幅下降。

本发明第二方面公开了一种制备上述过渡金属氧化物催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：向球磨罐中加入过渡金属氧化物粉末，密封后抽真空，经球磨得到纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末；

S2：将步骤S1得到的纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末与乙炔黑粉末混合，并依次加入水、无水乙醇和Nafion溶液，超声得到催化剂浆料；

S3：将步骤S2得到的催化剂浆料滴载至载体上，烘干得到所述的过渡金属氧化物催化剂。

优选地，步骤S1中所述的球磨罐和球磨所使用的磨球的材质为氧化锆。

优选地，步骤S1中磨球与粉末的质量比为25-35:1，进一步优选为30:1。

优选地，步骤S1中磨球的配比为直径5mm和3mm的球以1:1比例混合。

优选地，步骤S1中所述的球磨的转速为300-450rpm，进一步优选为380rpm。如果球磨的转速太小，则粉末易沉积在球磨罐底部，使得粉末颗粒不均匀，降低球磨效率；如果球磨的转速太大，则会使得磨球无法摆脱离心力的作用而被固定在球磨罐内壁上，此时磨球、粉料和球磨罐处于相对静止的状态，导致磨球无法对罐底的粉末造成冲击，也不利于粉末的变形与破碎。另外，转速过快还会造成球磨罐内部温度过高，会发生副反应，影响最终的球磨效果，进而影响最终的催化剂性能。

优选地，步骤S1中所述的球磨的时间为24-72h，优选为24-48h，球磨超过48h后金属氧化物尺度几乎不变，继续球磨产生的效果较小。

优选地，步骤S1中所述的球磨还加入过程控制剂，过程控制剂是一种表面活性剂，可以降低材料的表面张力，减少粉末在球磨过程中的团聚现象，加快球磨进程，提高出粉率。所述的过程控制剂为硬脂酸、甲醇、无水乙醇或水，加入量为110-140μL/g过渡金属氧化物粉末，进一步优选为125μL/g过渡金属氧化物粉末的无水乙醇，选择无水乙醇作为过程控制剂可以有效避免引入新物质对粉末造成污染，并且有利于后续去除。

优选地，步骤S2中过渡金属氧化物粉末与乙炔黑粉末的质量比为4-6:1，进一步优选为5:1。

优选地，步骤S2中所述的加入水、无水乙醇和Nafion溶液为加入体积比为0-475:475-950:50的水、无水乙醇和5wt.％Nafion溶液。水和无水乙醇的作用是将催化剂粉末制成催化剂浆料，便于后续滴载到碳布上作为电解水的工作电极；无水乙醇还可以提高粉末的分散性，使得催化剂颗粒在碳布上的分布更均匀，保障了催化剂性能的均匀，避免出现性能优劣的区域化；Nafion溶液是一种粘结剂，待负载催化剂的碳布干燥后，可以将催化剂颗粒粘结在一起，使其不会在电解水的过程中轻易从电极表面脱落。无水乙醇的含量越高，催化剂浆料的分散性越好，进而颗粒在碳布上分布得越均匀，电解水的效率随之提高；Nafion的含量过少将不利于催化剂颗粒的粘结，含量过多则会使催化剂浆料过于黏稠，增加催化剂层的厚度，不利于电解水过程中离子的交换，降低催化剂的性能。

优选地，步骤S2中所述的超声为在40kHz的频率下超声1-3小时，进一步优选为超声1小时。

优选地，步骤S3中所述烘干为采用红外灯进行烘干，通过红外烘干可以使碳布各部分受热均匀，使得干燥时间较短，有效避免自然干燥时碳布中心干燥过慢或干燥不彻底导致催化剂脱落，所述的采用红外灯进行烘干为在波长为0.6-2.8μm(红外灯自有参数)范围内的红外灯下进行干燥5-10min。

本发明第三方面公开了一种上述过渡金属氧化物催化剂的应用，将所述的过渡金属氧化物催化剂作为电解水阳极材料的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中的过渡金属氧化物粉末以纳米颗粒的形式负载在载体的表面，具有较大的比表面积，且球磨过程中粉末颗粒受到超过其机械强度的高应力作用，在粉末内部引入了大量诸如空位和位错等缺陷，为催化反应提供了大量的活性位点，有利于催化性能的提高，经测试，相较于常规市售的IrO₂催化剂，本发明制备得到的催化剂的过电势大幅下降，说明催化剂性能得到提高。

2、本发明制备得到的过渡金属氧化物催化剂在电解水产氧过程中表现出极大的稳定性，反应所需的过电势低，因而发生电解水反应所需的能量较低，有利于应用到工业生产中，提高工业生产的经济效益。

3、本发明采用球磨法制备过渡金属氧化物催化剂，其工艺简单，制备所需原材料来源广泛且价格便宜，由于制备得到的催化剂产品性能可媲美贵金属氧化物催化剂且加工成本低，因此具有很高的经济效益。

4、本发明通过选择合适的磨球配比、球磨转速以及加入合适的过程控制剂等方法，获得催化剂性能优秀的产品，不仅能够降低催化剂的生产成本，还可以进一步提高催化剂的催化性能，适合作为电解水阳极材料应用。

附图说明

图1为本发明中经球磨制备得到的催化剂(实施例1-4)与未经球磨制备得到的催化剂的电催化水分解产氧的性能对比图；

图2为本发明中经球磨制备得到的催化剂(实施例1-4)与未经球磨制备得到的催化剂的电催化水分解产氧的Tafel斜率对比图；

图3为本发明实施例3中未经球磨的Co₃O₄粉末的SEM图；

图4为本发明实施例3中球磨后的纳米尺寸的Co₃O₄粉末的SEM图；

图5为本发明实施例3中球磨后的纳米尺寸的Co₃O₄粉末及未经球磨的Co₃O₄粉末的XRD图；

图6为本发明实施例3制备得到的催化剂的稳定性曲线图；

图7为按照本发明实施例3的制备方法制备得到不同负载量的催化剂的电催化水分解产氧性能的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例中未特别注明的具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为本领域技术人员可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

以下实施例中的球磨部分参数分别为：球磨罐和磨球材质为氧化锆，磨球配比为直径5mm和3mm的球以1:1比例混合。

实施例1

(1)向球磨罐中加入4g Co₃O₄粉末与120g磨球，密封后抽真空，转速为380rpm下球磨24小时得到球磨后的纳米尺寸的Co₃O₄粉末；

(2)将球磨好的Co₃O₄粉末与乙炔黑粉末以5:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入475μL水、475μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声1小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干10min，得到负载量约为26mg·cm^-2的催化材料。

如图1所示，将本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂置于1M KOH溶液中，在电流密度为10mA·cm^-2时，相应的过电势为284mV。

如图2所示，本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂的Tafel斜率为76.8mV·dec^-1。

实施例2

(1)向球磨罐中加入4g Co₃O₄粉末与120g磨球，密封后抽真空，转速为380rpm下球磨48小时得到球磨后的纳米尺寸的Co₃O₄粉末；

(2)将球磨好的Co₃O₄粉末与乙炔黑粉末以5:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入950μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声1小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干5min，得到负载量约为26mg·cm^-2的催化材料。

如图1所示，将本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂置于1M KOH溶液中，在电流密度为10mA·cm^-2时，相应的过电势为247mV。

如图2所示，本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂的Tafel斜率为90.2mV·dec^-1。

实施例3

(1)向球磨罐中加入4g Co₃O₄粉末与120g磨球，密封后抽真空，转速为380rpm下球磨24小时，待球磨罐冷却后，向罐中加入500μL的无水乙醇作为过程控制剂，密封后抽真空，继续球磨24小时，将球磨后的Co₃O₄粉末在60℃的真空干燥箱中干燥2h，得到纳米尺寸的Co₃O₄粉末；

(2)将球磨好的Co₃O₄粉末与乙炔黑粉末以5:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入950μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声1小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干5min，得到负载量约为26mg·cm^-2的催化材料。

如图1所示，将本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂置于1M KOH溶液中，在电流密度为10mA·cm^-2时，相应的过电势仅为234mV。

如图2所示，本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂的Tafel斜率为92.1mV·dec^-1。

本实施例制备的Co₃O₄粉末还表现出极佳的稳定性，如图6所示，在10mA·cm^-2的电流密度下反应48h后，过电势仍保持在265mV左右。

对实施例3球磨前后的Co₃O₄粉末进行SEM表征，如图3和图4所示，可以看出球磨前Co₃O₄粉末的粒径处于2-10μm之间，颗粒表面光滑易团聚，而球磨后的Co₃O₄粉末得到明显细化，且粒径分布均匀，大部分颗粒的粒径在200nm左右，催化剂的比表面积增加，反应中可用的活性位点数量也随之增加，有利于催化性能的提高。

对实施例3球磨前后的Co₃O₄粉末进行XRD表征，如图5所示，球磨后粉末的XRD衍射峰都表现出明显的宽化现象，进一步说明球磨后Co₃O₄粉末的晶粒得到明显细化，达到纳米级别。

实施例4

(1)向球磨罐中加入4g Co₃O₄粉末与120g磨球，密封后抽真空，转速为380rpm下球磨36小时，待球磨罐冷却后，向罐中加入500μL的无水乙醇作为过程控制剂，密封后抽真空，继续球磨36小时，将球磨后的Co₃O₄粉末在60℃的真空干燥箱中干燥2h，得到纳米尺寸的Co₃O₄粉末；

(2)将球磨好的Co₃O₄粉末与乙炔黑粉末以5:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入950μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声1小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干5min，得到负载量约为26mg·cm^-2的催化材料。

如图1所示，将本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂置于1M KOH溶液中，在电流密度为10mA·cm^-2时，相应的过电势为228mV，此结果与实施例3中过电势差不多，说明继续增加球磨时间对催化剂的性能提升没有太大益处，从性价比方面考虑，实施例3中所述球磨时间较为合适。

如图2所示，本实施例制备得到的Co₃O₄催化剂的Tafel斜率为101.5mV·dec^-1。

实施例5

(1)向球磨罐中加入2g NiO和2g CoO的混合粉末与100g磨球，密封后抽真空，磨球的配比为直径5mm和3mm的球以1:1比例混合，球磨的转速为300rpm并球磨30小时后，待球磨罐冷却后，向罐中加入440μL的硬脂酸作为过程控制剂，密封后抽真空，继续球磨30小时，将球磨后的NiO/CoO混合粉末在真空、375℃下保温2h，除去硬脂酸得到纳米尺寸的NiO/CoO混合粉末；

(2)将球磨好的NiO/CoO混合粉末与乙炔黑粉末以4:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入300μL水、650μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声2小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干8min，得到负载量约为20mg·cm^-2的催化材料。

本实施例制备的NiO/CoO催化剂在1M KOH溶液中，电流密度为10mA·cm^-2时的过电势为277mV。

实施例6

(1)向球磨罐中加入2g NiO和2g MnO₂的混合粉末与120g磨球，密封后抽真空，磨球的配比为直径5mm和3mm的球以1:1比例混合，球磨的转速为380rpm并球磨24小时后，待球磨罐冷却后，向罐中加入560μL的甲醇作为过程控制剂，密封后抽真空，继续球磨24小时，将球磨后的NiO/MnO₂混合粉末在60℃的真空干燥箱中干燥2h，得到纳米尺寸的NiO/MnO₂混合粉末；

(2)将球磨好的NiO/MnO₂混合粉末与乙炔黑粉末以6:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入100μL水、850μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声3小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干6min，得到负载量约为20mg·cm^-2的催化材料。

本实施例制备的NiO/MnO₂催化剂在1M KOH溶液中，电流密度为10mA·cm^-2时的过电势为303mV。

实施例7

(1)向球磨罐中加入2g NiO和2g Fe₂O₃的混合粉末与140g磨球，密封后抽真空，磨球的配比为直径5mm和3mm的球以1:1比例混合，球磨的转速为450rpm并球磨12小时后，待球磨罐冷却后，向罐中加入500μL的水作为过程控制剂，密封后抽真空，继续球磨12小时，将球磨后的NiO/Fe₂O₃混合粉末在60℃的真空干燥箱中干燥10h，得到纳米尺寸的NiO/Fe₂O₃混合粉末；

(2)将球磨好的NiO/Fe₂O₃混合粉末与乙炔黑粉末以5:1的质量比混合，取24mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入200μL水、750μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声1.5小时后得到催化剂浆料；

(3)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干7min，得到负载量约为21mg·cm^-2的催化材料。

本实施例制备的NiO/Fe₂O₃催化剂在1M KOH溶液中，电流密度为10mA·cm^-2时的过电势为313mV。

实施例8

进一步对催化材料的负载量进行研究，并对不同负载量下的产氧性能进行测试，比较其在1M KOH溶液中，电流密度10mA·cm^-2下的过电势的变化，制备方法同实施例3，具体如图7所示。从图7中可以看出，随着负载量从1mg·cm^-2增加到26.3mg·cm^-2，由于催化反应所需的活性位点增多，OER所需的过电势从375mV下降至234mV，催化性能明显提高；但随着负载量继续增加至29.2mg·cm^-2时，过电势不降反升，增加至291mV，说明当催化剂负载量超过一定范围后，由于催化层太厚，电阻增加，阻碍了电子的传输，使得过电势增加，催化性能下降。因此，本发明制备的过渡金属氧化物催化剂的负载量存在一个最佳的范围(20-30mg·cm^-2)。

对比例1

(1)将商用IrO₂粉末与乙炔黑粉末以5:1的质量比混合，取12mg混合粉末于玻璃瓶中，并依次加入950μL无水乙醇和50μL Nafion溶液(5wt.％)，超声1小时后得到催化剂浆料；

(2)用移液枪将催化剂浆料滴到稀硝酸清洗后的碳布上，并在红外灯下烘干5min，得到负载量约为15mg·cm^-2(为IrO₂催化性能最佳时的负载量)的催化材料。

将得到的该商用IrO₂催化剂在1M KOH溶液中，电流密度为10mA·cm^-2时的过电势为310mV。由此可见，本发明中，优选的实施例3所制备的Co₃O₄催化剂的过电势远低于商用IrO₂催化剂，说明具有更优秀的催化性能，因此，本发明提供的过渡金属氧化物催化剂的制备方法具有广阔的应用前景。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种过渡金属氧化物催化剂，其特征在于，所述的催化剂由载体和过渡金属氧化物组成，所述的过渡金属氧化物以纳米颗粒的形式负载在载体的表面；

所述的过渡金属氧化物在载体上的负载量为20-30 mg·cm^-2；

该过渡金属氧化物催化剂通过如下步骤制备：

S1：向球磨罐中加入过渡金属氧化物粉末，密封后抽真空，经球磨得到纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末；

S2：将步骤S1得到的纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末与乙炔黑粉末混合，并依次加入水、无水乙醇和Nafion溶液，超声得到催化剂浆料；

S3：将步骤S2得到的催化剂浆料滴载至载体上，烘干得到所述的过渡金属氧化物催化剂；

所述的过渡金属氧化物催化剂为Co₃O₄催化剂、NiO/CoO催化剂、NiO/MnO₂催化剂或NiO/Fe₂O₃催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种过渡金属氧化物催化剂，其特征在于，所述的载体为碳布。

3.根据权利要求2所述的一种过渡金属氧化物催化剂，其特征在于，所述的载体为经过稀硝酸清洗的碳布。

4.一种如权利要求1-3任一所述的过渡金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：向球磨罐中加入过渡金属氧化物粉末，密封后抽真空，经球磨得到纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末；

S2：将步骤S1得到的纳米尺寸的过渡金属氧化物粉末与乙炔黑粉末混合，并依次加入水、无水乙醇和Nafion溶液，超声得到催化剂浆料；

S3：将步骤S2得到的催化剂浆料滴载至载体上，烘干得到所述的过渡金属氧化物催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种过渡金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的球磨罐和球磨所使用的磨球的材质为氧化锆；磨球与粉末的质量比为25-35:1；所述的球磨的转速为300-450 rpm；所述的球磨的时间为24-72小时。

6.根据权利要求4所述的一种过渡金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的球磨还加入过程控制剂，所述的过程控制剂为硬脂酸、甲醇、无水乙醇或水，加入量为110-140 μL/g过渡金属氧化物粉末。

7.根据权利要求4所述的一种过渡金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中包括如下一项或多项：

（i）过渡金属氧化物粉末与乙炔黑粉末的质量比为4-6:1；

（ii）所述的加入水、无水乙醇和Nafion溶液为加入体积比为0-475:475-950:50的水、无水乙醇和5 wt.% Nafion溶液；

（iii）所述的超声为在40kHz的频率下超声1-3小时。

8.根据权利要求4所述的一种过渡金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述烘干为采用红外灯进行烘干，所述的采用红外灯进行烘干为在波长为0.6-2.8μm范围内的红外灯下进行干燥5-10min。

9.一种如权利要求1-3任一所述的过渡金属氧化物催化剂的应用，其特征在于，将所述的过渡金属氧化物催化剂作为电解水阳极材料的应用。

Images