[發明專利]水氧化反應電化學催化劑及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610005409.1
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105688913B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 林雨青;孫鳳展;黎琳波;李博;胡良璐
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;C25B11/06;C25B1/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢

1.一種制備鐵鈷復合氧化物的方法，包括如下步驟：將鐵鹽、鈷鹽、聚合物、水和水合肼混合進行氧化還原反應而得；

所述鐵鹽與鈷鹽的投料摩爾比為1：0-31，且所述鈷鹽的摩爾數不為0；

所述鐵鹽和鈷鹽的總摩爾用量與所述聚合物的用量比為1mmol：40-60mg；

所述鐵鹽和鈷鹽的總摩爾用量與所述水的用量比為1mmol：4-8mL；

所述鐵鹽和鈷鹽的總摩爾用量與所述水合肼的用量比為1mmol：1.5-2.5mL；

所述氧化還原反應步驟中，溫度為140～200℃；

時間為6～30h。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述鐵鹽選自FeSO₄·7H₂O和FeSO₄中的至少一種；

所述鈷鹽選自Co(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂中的至少一種；

所述聚合物選自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈和聚乙烯醇中的至少一種；

所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量為9000-11000道爾頓；

所述聚丙烯腈的平均分子量為140000-160000道爾頓；

所述聚乙烯醇的平均分子量為78000-79000道爾頓。

3.權利要求1-2中任一所述方法制備得到的鐵鈷復合氧化物。

4.根據權利要求3所述的鐵鈷復合氧化物，其特征在于：所述鐵鈷復合氧化物的平均粒徑小于100nm。

5.權利要求3或4任一所述鐵鈷復合氧化物作為電化學催化劑在提高水氧化反應效率中的應用。

6.一種提高水氧化反應效率的方法，包括如下步驟：在水氧化反應之前，將電極表面用權利要求3或4任一所述鐵鈷復合氧化物進行修飾。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：所述電極為碳基電極。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述碳基電極為玻碳電極或石墨電極。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：所述修飾包括如下步驟：將權利要求3或4任一所述鐵鈷復合氧化物分散于由水、乙醇和Nafion溶液組成的混合液中，超聲后，將所得體系滴在所述電極的表面。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：所述鐵鈷復合氧化物、水、乙醇和Nafion溶液的用量比為1.35-1.45mg：760-770μL：190-210μL：30-35μL。

11.一種電極，其特征在于：其表面修飾有權利要求3或4任一所述鐵鈷復合氧化物。

12.根據權利要求11所述的電極，其特征在于：所述電極為碳基電極。

13.根據權利要求12所述的電極，其特征在于：所述碳基電極為玻碳電極或石墨電極。

14.根據權利要求11所述的電極，其特征在于：所述修飾包括如下步驟：將權利要求3或4任一所述鐵鈷復合氧化物分散于由水、乙醇和Nafion溶液組成的混合液中，超聲后，將所得體系滴在所述電極的表面。

15.根據權利要求14所述的電極，其特征在于：所述鐵鈷復合氧化物、水、乙醇和Nafion溶液的用量比為1.35-1.45mg：760-770μL：190-210μL：30-35μL。