[發明專利]Fe2 有效
| 申請號： | 201710990436.3 | 申請日： | 2017-10-23 |
| 公開（公告）號： | CN107876071B | 公開（公告）日： | 2020-03-17 |
| 發明（設計）人： | 渠鳳麗;張曉萍;杜蕙同 | 申請（專利權）人： | 曲阜師范大學 |
| 主分類號： | B01J27/185 | 分類號： | B01J27/185;B01J37/10;B01J37/34;C25B1/04;C25B11/06 |
| 代理公司： | 青島發思特專利商標代理有限公司 37212 | 代理人： | 蔡紹強 |
| 地址： | 273165 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | fe base sub | ||
本發明涉及一種Fe2P納米陣列表面修飾Ni(OH)2析氫催化劑，在鈦網基底上長有Fe2P納米陣列形成Fe2P/Ti，Fe2P納米陣列表面負載有Ni(OH)2納米顆粒形成Ni(OH)2?Fe2P，Ni(OH)2?Fe2P呈納米陣列結構形成Ni(OH)2?Fe2P/Ti催化劑；其中，Ni(OH)2納米顆粒在Fe2P/Ti上的負載量為1～2mg·cm?2。首先通過水熱法制備FeOOH/Ti，將其磷化后制備Fe2P/Ti，再在Fe2P表面電沉積Ni(OH)2制得。本發明具有更高的比表面積和活性位點，同時滿足Ni(OH)2低負載量下具有高催化活性的需求，制備方法成本低，易于合成，同時，本發明所制備催化劑在堿性條件下具有良好電化學穩定性，解決了Fe2P只在酸性溶液中顯示較好HER催化活性的技術問題。
技術領域
本發明屬于納米新材料領域，具體涉及一種Fe2P納米陣列表面修飾Ni(OH)2析氫催化劑及其制備方法和應用。
背景技術
隨著化石燃料的大量消耗和環境污染的日益嚴重，人類對能源和可再生清潔能源替代品的需求不斷增加。作為一種具有高能量輸出且沒有副產物產生的清潔燃料，氫氣是能源供應的理想候選者。電化學分解水被廣泛認為是生產氫氣的有效手段之一。目前，貴金屬Pt被認為是最好的析氫反應(HER)催化劑，但成本高難以獲取，極大地限制了其大規模應用。因此，開發低成本，高效率的堿性HER催化劑至關重要，但仍然是很大的挑戰。
研究表明，納米Fe2P在酸性溶液中顯示了較好的HER活性(Nano Energy,2015,12,666–674)，但由于水分解過程的緩慢動力學，其堿性介質中的HER催化活性被限制(Nat.Chem.,2013,5,300–306)。
發明內容
針對現有技術的缺點，本發明提供一種Fe2P納米陣列表面修飾Ni(OH)2析氫催化劑，催化活性高，同時具有良好的電化學穩定性，本發明還提供其制備方法，具有開發成本低，易于合成等優點，本發明所制備的催化劑應用于堿性條件下的析氫反應。
本發明所述的Fe2P納米陣列表面修飾Ni(OH)2析氫催化劑，在鈦網基底上長有Fe2P納米陣列形成Fe2P/Ti，Fe2P納米陣列表面負載有Ni(OH)2納米顆粒形成Ni(OH)2-Fe2P， Ni(OH)2-Fe2P呈納米陣列結構，最終形成Ni(OH)2-Fe2P/Ti催化劑；其中，Ni(OH)2納米顆粒在Fe2P/Ti上的負載量為1～2mg·cm-2。
本發明所述的Fe2P納米陣列表面修飾Ni(OH)2析氫催化劑的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)水熱法制備FeOOH/Ti：①鈦網預處理，②將FeCl3·6H2O、尿素投入去離子水中攪拌至澄清制得Fe3+溶液，③將①中預處理后的鈦網和②中制得的Fe3+溶液轉移至特氟龍高壓釜中，在100～120℃下保溫4～8h，冷卻至室溫后取出，沖洗得FeOOH/Ti；
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