CN114411164B - 一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114411164B
CN114411164B CN202111585254.0A CN202111585254A CN114411164B CN 114411164 B CN114411164 B CN 114411164B CN 202111585254 A CN202111585254 A CN 202111585254A CN 114411164 B CN114411164 B CN 114411164B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bscf
anode electrocatalyst
hydrogen production
nitrate
ceo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111585254.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114411164A (zh
Inventor
苗鹤
刘付越
袁金良
户睿淦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo University
Original Assignee
Ningbo University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo University filed Critical Ningbo University
Priority to CN202111585254.0A priority Critical patent/CN114411164B/zh
Publication of CN114411164A publication Critical patent/CN114411164A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114411164B publication Critical patent/CN114411164B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于海水电解制氢阳极电催化剂，所述阳极电催化剂以Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3‑δ为钙钛矿基体材料，所述Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3‑δ材料表面依次负载有CeO2和NiFe‑LDH。本发明用于海水电解制氢阳极电催化剂，其在碱性溶液中对OER(氧析出反应)表现出更好的电催化活性；而且在大电流密度下，比原始的NiFe‑LDH、BSCF、CeO2具有更低的析氧过电位及更佳的稳定性。本发明还公开了一种用于海水电解制氢阳极电催化剂的制备方法。该制备方法操作相对简易，制备周期较短，没有使用贵金属材料，成本较低，合成条件可控，具有大规模制备的潜力。

Description

一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂的技术领域，尤其涉及一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法。
背景技术
现有以BSCF为基体的复合催化剂且可用于电解(海)水的有BSCF与Ce0.9Gd0.1O2-δ(GDC)、BSCF与碳量子点的复合等。为了防止或减缓BSCF在长时间的OER测试及稳定性测试中催化剂表面非晶层的扩散，以及达到提高复合材料的析氧性能目的。其中，BSCF与Ce0.9Gd0.1O2-δ(GDC)的复合技术方案：如BSCF-GDC-NR催化剂就是将制备好的GDC与BSCF的硝酸盐前驱体溶液搅拌混合均匀后，采用静电纺丝的方法制备出的GDC负载的BSCF纳米棒(Nanorod，NR)结构。这种合成方案的优点是合成的产物相较于原始的BSCF、GDC的比表面积显著增大，析氧性能提高，电解稳定性也大幅提高，但其不足是静电纺丝的周期较长、量产困难，不利于大规模利用。另外，BSCF与碳量子点的复合技术方案：如CQDs@BSCF-NFs(carbonquantumdots,CQDs)，其中，BSCF-NFs(nanofibers，NFs)是通过静电纺丝的方式获得的，碳量子点的获取就复杂很多。这个材料的合成方案优点是，能大幅提高基体BSCF的析氧性能，缺点是工艺过于复杂，大规模生成的潜力明显受到局限，无法为高效、节能的析氧性能做出更大的贡献。
Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)氧催化剂因其较高氧空位浓度、较快的氧反应速率及最优的共价电子排布而具有优异的OER活性。然而，BSCF的缺点也很明显，如BSCF在长时间的OER测试及稳定性测试中催化剂表面非晶层的扩散问题，A位离子的偏析及其在碱性溶液下易与OH-形成相应的难溶的氢氧化物等，都是影响其析氧性能和稳定性性能的重要影响因素，而析氧性能及稳定性性能在电解(海)水以制备清洁能源的问题上具有非常重要的意义。
我们知道，地球上的海水资源约占世界水储备的97％，而淡水资源相对来说就匮乏很多；然而，因为海水电解通常是在碱性条件下且海水中存在大量各种金属阳离子(如Mg2+、Ca2+、Na+等)、阴离子(如F-、Cl-、I-等，尤其是Cl-与OH-在阳极的竞争关系)、各种微生物、悬浮物、杂质等，会对电解的阳极材料产生影响，因此，对于海水的电解比淡水的电解更具挑战性；且海水电解一般是在碱性条件下(溶液pH>7.5)，电解电压不宜超过易发生次氯酸根形成的1.72V(相对于可逆氢电极)阈值，因为次氯酸根对电极材料具有很强的腐蚀作用，这要求阳极材料必须具有良好的析氧性能及优异的稳定性。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供了一种用于海水电解制氢阳极电催化剂，以解决现有Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)氧催化剂，其析氧性能及稳定性性能低下得问题，使其满足海水电解制氢过程中对阳极电催化剂的高性能要求。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于海水电解制氢阳极电催化剂，所述阳极电催化剂以Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ为钙钛矿基体材料，所述Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料表面依次负载有CeO2和NiFe-LDH(又称为NiFe水滑石)。为了防止产生含Sr的杂相,所述Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料表面负载CeO2前先进行聚丙烯酰胺(PAM)的包覆处理；所述聚丙烯酰胺在后续煅烧过程中得以除去。本发明的阳极电催化剂，在碱性溶液中对OER(氧析出反应)表现出更好的电催化活性；在大电流密度下，如100mA·cm-2，比原始的NiFe-LDH、BSCF、CeO2具有更低的析氧过电位及更佳的稳定性。
优选地，所述CeO2在阳极电催化剂中的含量为4wt％～25wt％；所述NiFe-LDH在阳极电催化剂中的含量为21wt％～86wt％。
本发明的另外一个方面是提供一种如上述的用于海水电解制氢阳极电催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按照化学计量比称取硝酸钡、硝酸锶、硝酸钴和硝酸铁，然后加入柠檬酸和EDTA，采用溶胶凝胶法合成Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ，再进行球磨操作，产物简记为BSCF(5582)；
步骤S2：将一定量的BSCF(5582)粉末溶于少量酒精(～1mL)，再加入去离子水中，室温搅拌，缓慢加入聚丙烯酰胺(PAM)水溶液并继续搅拌0.5～1h，离心过滤，得到产物BSCF@PAM；本发明PAM的预处理可有效预防或减缓BSCF基体材料A位离子的偏析及其在碱性溶液下易与OH-结合形成相应的难溶的氢氧化物，从而进一步增大所制备催化剂材料的比表面积，提高其催化活性；
步骤S3：将步骤S2得到的产物BSCF@PAM重新置于去离子水中，40～80℃水浴搅拌，缓慢分别加入一定量的硝酸铈六水合物溶液和氢氧化钠水溶液，继续搅拌，随后将产物离心过滤，于烘箱中干燥，最后将干燥的产物于马弗炉中煅烧，得到产物,简记为BSCF@CeO2；
步骤S4：将步骤S3得到的一定量上述BSCF@CeO2加入到去离子水中，40～80℃水浴搅拌，缓慢分别加入一定量的硝酸铁和硝酸镍水合物溶液及氢氧化钠和碳酸钠溶液，继续搅拌，随后将产物离心过滤，于烘箱中干燥，即得所述阳极电催化剂最终产物，简记为BSCF@CeO2@NiFe-LDH。发明人通过上述钙钛矿基催化剂的复合掺杂处理，可显著提高其析氧反应的效率，改善复合类催化剂的活性及稳定性。
优选地，在步骤S1中，所述硝酸钡、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁中的所有金属离子的摩尔数与EDTA和柠檬酸的化学计量比为：金属离子∶EDTA∶柠檬酸＝1∶0.5～1.5∶2。
优选地，在步骤S1中，所述球磨条件为转速控制在400～600rpm，球磨时间为0.5～1.5h。
优选地，在步骤S2中，所述PAM和BSCF的质量比为0.22～0.5：1。
优选地，所述聚丙烯酰胺为阳离子型，相对分子量为800-1000万目。通过阳离子型聚丙烯酰胺的加入，有效降低BSCF的电负性，进而防止或阻碍了后续的实验中其它杂相的引入。
优选地，在步骤S3中，所述干燥温度为90～110℃，时间为10～12h；所述煅烧温度为750～850℃，时间为1.5～2.5h。
优选地，在步骤S3中，所述硝酸铈六水合物、氢氧化钠和BSCF@PAM的摩尔比为0.16～1.0：0.512～3.2：0.8～1.0。
优选地，在步骤S4中，所述硝酸铁及硝酸镍水合物、氢氧化钠、碳酸钠的总摩尔比为2.0～4.0：3.2～6.4：1～2。
本方案采用沉淀法这种更为简易的合成方法来合成材料。其发明构思为：在钙钛矿基体材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(δ为氧空位含量)，简记为BSCF(5582)的基础上，先用聚丙烯酰胺溶液处理以降低BSCF的电负性；然后用硝酸铈六水合物溶液和氢氧化钠水溶液沉淀一层CeO2的包覆层，最后，再整体沉淀NiFe-LDH层。此合成方法一方面可以防止BSCF在碱性溶液下A位偏析的离子和OH-根的结合，进而在后续的锻烧过程中形成A位离子的氧化物，保障了BSCF结构的完整性；另一方面是提高了BSCF与NiFe-LDH的析氧性能，同时也具有可大规模生成、成本较低的优势。
本发明的有益效果：
本发明的阳极电催化剂，具有良好的OER活性及稳定性，能够用于析氧反应以及作为电解海水制氢、电解水制氢、燃料电池、超级电容器、金属-空气电池等的电极材料，在关于氧析出反应的能源转换及储存利用技术中具有广阔的发展前景
本发明的阳极电催化剂，尤其适用于海水电解制氢过程，在碱性溶液中对OER(氧析出反应)表现出更好的电催化活性；在大电流密度下，如100mA·cm-2，比原始的NiFe-LDH、BSCF、CeO2具有更低的析氧过电位及更佳的稳定性。
本发明阳极电催化剂的制备方法，操作相对简易，制备周期较短，没有使用贵金属材料，成本较低，合成条件可控，具有大规模制备的潜力。
附图说明
图1为对照例1的Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ合成示意图；
图2为对照例1的BSCF的扫描电子显微镜(SEM)图；
图3为实施例1的BSCF@CeO2@NiFe-LDH的扫描电子显微镜(SEM)图；
图4为实施例1及对照例1、2、3、4、5的XRD图；
图5为实施例1及对照例1、2、3、4、5在1.0MKOH溶液中的OER性能图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
本实施例的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其以Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ为钙钛矿基体材料，所述Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料表面依次负载有CeO2和NiFe-LDH。
本实施例用于海水电解制氢阳极电催化剂的制备方法，其包括以下步骤：
步骤S1：取0.50mmol的硝酸钡、0.50mmol的硝酸锶、0.80mmol的硝酸钴、0.20mmol的硝酸铁，4.0mmol的柠檬酸、1.0mmol的EDTA溶于放置在磁力搅拌器上的70℃水浴容器(500mL规格的烧杯，其中有约200ml的去离子水)中，将适量的浓氨水加入到该混合溶液中，调节溶液pH至6～7，保持70℃水浴加热至凝胶(胶体A)完成并将凝胶在烘箱中180℃放置10h，然后将黑色粉末(前驱体B)收集并于马弗炉中950℃煅烧5h；最后，将煅烧产物以500rpm球磨1h，得到前基体Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ，简记为BSCF(5582)；
步骤S2：将步骤S1中1.0mmol(0.219g)的BSCF(5582)粉末先溶于1mL无水乙醇，再加入100mL去离子水，室温搅拌，缓慢加入聚丙烯酰胺(PAM)水溶液(100mL，0.060wt％)并保持搅拌1h，离心过滤，得到产物BSCF@PAM；
步骤S3：将步骤S2得到的产物BSCF@PAM重新置于100mL去离子水中，50℃水浴搅拌，缓慢分别加入各100mL的硝酸铈六水合物(0.20mmol)溶液和氢氧化钠(0.64mmol)水溶液，滴加速度为保持溶液的pH＝9-10直到滴加结束，继续搅拌2h，随后将产物离心过滤，于100℃烘箱中干燥10h，最后将干燥的产物于马弗炉中800℃煅烧2h，得到产物,简记为BSCF@CeO2；
步骤S4：将步骤S3得到的BSCF@CeO2加入到100mL去离子水中，50℃水浴搅拌，缓慢分别加入各100mL的硝酸铁(0.75mmol)和硝酸镍水合物(2.25mmol)溶液及氢氧化钠(4.8mmol)和碳酸钠(1.5mmol)溶液，滴加速度为保持溶液的pH＝9-10直到滴加结束，继续搅拌2h，随后将产物离心过滤，于80℃烘箱中干燥10h，即得所述阳极电催化剂最终产物BSCF@CeO2@NiFe-LDH。
对照例1
本对照例催化剂BSCF(5582)的制备方法(如图1所示)，其与实施例1的区别在于：只需要步骤S1中的合成流程，其它步骤省略，得到最终产物Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ，简记为BSCF(5582)。
对照例2
本对照例催化剂CeO2的制备方法，其与实施例1的区别在于：省略步骤S1、S2和步骤S4，并仅需要步骤S3，即在100mL去离子水省略产物BSCF@PAM的加入，其它条件不变，得到最终产物CeO2。
对照例3
本对照例催化剂NiFe-LDH的制备方法，其与实施例1的区别在于：省略步骤S1、S2和步骤S2，并仅需要步骤S4，即在100mL去离子水省略产物BSCF@CeO2的加入，50℃水浴搅拌，缓慢分别加入各100mL的硝酸铁(0.75mmol)和硝酸镍水合物(2.25mmol)溶液及氢氧化钠(4.8mmol)和碳酸钠(1.5mmol)溶液，滴加速度为保持溶液的pH＝9-10直到滴加结束，继续搅拌6h，随后将产物离心过滤，于80℃烘箱中干燥10h即得最终产物NiFe-LDH。
对照例4
本对照例催化剂BSCF@CeO2的制备方法，其与实施例1的区别在于：仅把步骤S4省略，步骤S3中的产物即是对照例催化剂BSCF@CeO2。
对照例5
本对照例催化剂BSCF@NiFe-LDH的制备方法，其与实施例1的区别在于：省略步骤S3，将步骤S2中的产物直接进行步骤S4得到的产物即为对照例催化剂BSCF@PAM@NiFe-LDH,简记为BSCF@NiFe-LDH。
对照例6
本对照例催化剂BSCF@CeO2@NiFe-LDH(PEI)的制备方法，其与实施例1的区别在于：仅在步骤S2中，采用聚醚酰亚胺水溶液(PEI)代替聚丙烯酰胺(PAM)水溶液,其它步骤不变。
将实施例1及对照例1～6所制备得到的催化剂在1.0MKOH+天然海水溶液中进行稳定性性能测试，结果如表1所示。从表中可以看出，BSCF@CeO2@NiFe-LDH在电流密度为100mA·cm-2下可以较长时间稳定工作，电压变化较小，具有优良的稳定性。
表1
Figure BDA0003427652880000061
催化剂结构表征
图2为对照例1的扫描电子显微镜(SEM)图，从图中可以明显看出BSCF的纯物为表面较为光滑的块状结构；图3是实施例1的BSCF@CeO2@NiFe-LDH的扫描电子显微镜(SEM)图，从图中可以明显看出BSCF@CeO2@NiFe-LDH材料的表面有很多条片状物质，这可能就是无定型的非晶NiFe-LDH附着在BSCF@CeO2表面所致，这种结构增大了材料的比表面积，提供更多的活性位点，从而提高了其整体的催化活性。
图4为实施例1及对照例1、2、3、4、5的X射线衍射(XRD)图，扫描角度20-90°，从图中可以明显看出，实施例1的衍射峰很好的对应于对照例1、2、3材料的衍射峰，说明实施例1的材料BSCF@CeO2@NiFe-LDH是纯度较高的样品，同时也表明该催化剂可以作为合适的OER催化剂。
催化剂性能测试
将实施例1及对照例1、2、3、4、5的样品BSCF@CeO2@NiFe-LDH、BSCF(5582)、CeO2、NiFe-LDH分别用于三电极体系，测试它们的OER性能，测试条件为：25℃。具体地，分别称取5mg的上述样品(催化剂)、5mg碳粉、2mL无水乙醇和80μLNafion(5wt％)，然后将混合催化剂浆料在超声波清洗器中震荡1h以使催化剂混合均匀；吸取20μL的催化剂浆料涂在旋转圆盘电极上的玻碳区域内，催化剂负载量为0.245mg/cm2，自然风干后，作为工作电极在三电极体系中测试其OER性能，即以碳棒为对电极，饱和甘汞电极(1M NaOH)为参比电极，电解液为1MKOH溶液，CHI760电化学工作站检测催化剂的催化性能，转速1600rpm，线性扫描范围为0.2～1.0，扫描速率为5mV/s，电化学阻抗频率范围为0.1～100000Hz，经过溶液电阻补偿。
图5为实施例1及对照例1、2、3、4、5在1.0MKOH溶液中的OER性能图，从图中明显看出，实施例1的BSCF@CeO2@NiFe-LDH在大电流密度下，如100mA·cm-2，比NiFe-LDH的OER性能更为优越，这在电解海水制氢的实际应用下更具有意义。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，所述阳极电催化剂以Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ为钙钛矿基体材料，所述Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料表面依次负载有CeO2和NiFe-LDH；
所述阳极电催化剂制备方法包括以下步骤：
步骤S1：按照化学计量比称取硝酸钡、硝酸锶、硝酸钴和硝酸铁，然后加入柠檬酸和EDTA，采用溶胶凝胶法合成Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ，再进行球磨操作，产物简记为BSCF；
步骤S2：将一定量的BSCF粉末溶于少量酒精，再加入去离子水中，室温搅拌，缓慢加入聚丙烯酰胺水溶液并继续搅拌0.5～1h，离心过滤，得到产物BSCF@PAM；
步骤S3：将步骤S2得到的产物BSCF@PAM重新置于去离子水中，40～80℃水浴搅拌，缓慢分别加入一定量的硝酸铈六水合物溶液和氢氧化钠水溶液，继续搅拌，随后将产物离心过滤，于烘箱中干燥，最后将干燥的产物于马弗炉中煅烧，得到产物,简记为BSCF@CeO2；
步骤S4：将步骤S3得到的一定量上述BSCF@CeO2加入到去离子水中，40～80℃水浴搅拌，缓慢分别加入一定量的硝酸铁和硝酸镍水合物溶液及氢氧化钠和碳酸钠溶液，继续搅拌，随后将产物离心过滤，于烘箱中干燥，即得所述阳极电催化剂最终产物，简记为BSCF@CeO2@NiFe-LDH。
2.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，所述CeO2在阳极电催化剂中的含量为4wt％～25wt％；所述NiFe-LDH在阳极电催化剂中的含量为21wt％～86wt％。
3.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，在步骤S1中，所述硝酸钡、硝酸锶、硝酸钴、硝酸铁中的所有金属离子的摩尔数与EDTA和柠檬酸的化学计量比为：金属离子∶EDTA∶柠檬酸＝1∶0.5～1.5∶2。
4.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，在步骤S1中，所述球磨条件为转速控制在400～600rpm，球磨时间为0.5～1.5h。
5.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，在步骤S2中，所述PAM和BSCF的质量比为0.22～0.5：1。
6.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阳离子型，相对分子量为800～1000万目。
7.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，在步骤S3中，所述干燥温度为90～110℃，时间为10～12h；所述煅烧温度为750～850℃，时间为1.5～2.5h。
8.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，在步骤S3中，所述硝酸铈六水合物、氢氧化钠和BSCF@PAM的摩尔比为0.16～1.0：0.512～3.2：0.8～1.0。
9.如权利要求1所述的用于海水电解制氢阳极电催化剂，其特征在于，在步骤S4中，所述硝酸铁及硝酸镍水合物、氢氧化钠、碳酸钠的总摩尔比为2.0～4.0：3.2～6.4：1～2。
CN202111585254.0A 2021-12-22 2021-12-22 一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法 Active CN114411164B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111585254.0A CN114411164B (zh) 2021-12-22 2021-12-22 一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111585254.0A CN114411164B (zh) 2021-12-22 2021-12-22 一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114411164A CN114411164A (zh) 2022-04-29
CN114411164B true CN114411164B (zh) 2023-03-17

Family

ID=81266629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111585254.0A Active CN114411164B (zh) 2021-12-22 2021-12-22 一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114411164B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105056961B (zh) * 2015-07-28 2017-09-05 南京航空航天大学 用于析氧反应的无定形非贵金属氢氧化物修饰的钙钛矿复合催化剂及其制备方法
CN109860626A (zh) * 2017-11-30 2019-06-07 中国科学院大连化学物理研究所 负载铁镍合金纳米粒子的rp结构的氧化物及其制备与应用
CN108493460B (zh) * 2018-01-23 2020-12-15 宁波大学 一种钙钛矿/氧化铈氧催化剂及其脱溶复合制备方法
CN108993559B (zh) * 2018-07-11 2021-05-28 南京航空航天大学 用于析氧反应的非贵金属碳酸盐修饰的钙钛矿复合催化剂及其制备方法
CN110152677B (zh) * 2019-05-20 2022-07-08 宁波大学 一种具有仿生结构的双功能钙钛矿/氧化铈复合氧催化剂
CN110257855A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 北京化工大学 一种一体化进行可再生催化电极制备及长效电催化反应的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114411164A (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. The application of CeO 2-based materials in electrocatalysis
CN108579751B (zh) 一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途
CN110142058B (zh) 一种F127诱导的三维多孔FeNi-NC双功能电催化剂及其制备方法
CN113699554B (zh) 一种稀土金属和过渡金属共掺杂碳基材料的制备方法及其应用
US11879175B2 (en) W18O49/CoO/CoWO4/NF self-supporting electrocatalytic material and preparation method thereof
CN105056961B (zh) 用于析氧反应的无定形非贵金属氢氧化物修饰的钙钛矿复合催化剂及其制备方法
CN111450851B (zh) 一种硫掺杂的钴基纳米析氧电催化剂的制备方法
CN109119648B (zh) 一种LaCoO3-δ/CNTs双功能复合催化剂及其制备方法和应用
CN113430566A (zh) 一种铁单原子催化剂及其制备方法和在电解水析氧反应中的应用
CN114452994A (zh) 一种W18O49/CoO/NF自支撑电催化材料及其制备方法
CN114606510B (zh) 一种层状铱基钙钛矿纳米片催化剂、制备方法及其在电催化析氧反应中的应用
CN108546962B (zh) 一种高比表面积多孔碳掺杂铱的电解水析氧催化剂的制备方法
WO2024066179A1 (zh) 一种表面改性的钙钛矿氧化物电催化剂及其制备方法和应用
CN114411164B (zh) 一种用于海水电解制氢阳极电催化剂及其制备方法
CN111450842A (zh) 一种微花结构黑铅铜矿相金属氧化物电催化剂的制备方法、电催化剂及其应用
CN115449815A (zh) 一种用于电催化水分解制氢的稀土铕和氧空位缺陷共掺杂的四氧化三钴催化剂的制备方法
CN115637456A (zh) 一种核壳结构Cu2O@(Co,Cu)(OH)2纳米立方体电催化剂及其制备和应用
CN117004960A (zh) 铱钌催化剂及其制备方法和应用、质子交换膜水电解槽
CN111686729B (zh) 一种钙钛矿型二氧化碳电还原催化剂及其制备方法
CN113897637A (zh) 一种高效的原子级钨分散催化剂制备方法及其产品和应用
CN114525545B (zh) 一种析氧电催化剂及其制备方法
CN114086196B (zh) 一种低过电位高稳定性的析氧钙钛矿催化剂及其制备方法
CN117026271A (zh) 铱修饰的钌基过渡金属掺杂氧化物催化剂的制备方法和应用
CN116200757A (zh) 一种Si掺杂Cu基钙钛矿氧化物催化剂及其制备方法
CN115621473A (zh) 一种固体氧化物燃料电池阳极材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant