[發明專利]一種電催化析氫材料及其制備方法和應用有效
| 申請號： | 202010778823.2 | 申請日： | 2020-08-05 |
| 公開（公告）號： | CN112023926B | 公開（公告）日： | 2022-02-18 |
| 發明（設計）人： | 徐彩玲;郭凱璐;黃俊峰;王彥濤 | 申請（專利權）人： | 蘭州大學 |
| 主分類號： | B01J23/75 | 分類號： | B01J23/75;B01J23/755;B01J35/04;B01J37/10;B01J37/34;C25B11/091;C25B11/061;C25B1/04 |
| 代理公司： | 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372 | 代理人： | 吳大建;李盼 |
| 地址： | 730000 甘肅*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 電催化 材料 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種電催化析氫材料，包括：泡沫鎳基體，以及負載于所述泡沫鎳基體上的活性組分，所述活性組分包含單質Co、式(I)所示的第一復合金屬氧化物和式(II)所示的第二復合金屬氧化物，
Co3-xNixO4 式(I)
Co1-yNiyO 式(II)
式(I)中，x的取值范圍為0＜x＜3，式(II)中，y的取值范圍為0＜y＜1。
2.根據權利要求1所述的電催化析氫材料，其特征在于，式(I)中，x的取值范圍為0.2≤x≤1.0，式(II)中，y的取值范圍為0.1≤y≤0.9。
3.根據權利要求2所述的電催化析氫材料，其特征在于，式(I)中，x的取值范圍為0.4≤x≤0.8，式(II)中，y的取值范圍為0.2≤y≤0.8。
4.根據權利要求1所述的電催化析氫材料，其特征在于，所述活性組分中，Co元素與Ni元素的摩爾比為(1～10):1。
5.根據權利要求4所述的電催化析氫材料，其特征在于，所述活性組分中，Co元素與Ni元素的摩爾比為(3～5):1。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的電催化析氫材料，其特征在于，所述泡沫鎳基體的孔徑為0.1mm～10mm；孔隙率為90％～99％；孔隙密度為50PPI～200PPI。
7.根據權利要求6所述的電催化析氫材料，其特征在于，所述泡沫鎳基體的孔徑為0.1mm～1mm；孔隙率為95％～98％；孔隙密度為100PPI～150PPI。
8.一種根據權利要求1-7中任一項所述的電催化析氫材料的制備方法，包括下述步驟：
S1.提供前驅體材料，所述前驅體材料包括泡沫鎳基體，以及負載于所述泡沫鎳基體上的含有鈷和鎳的復合金屬氧化物；
S2.使所述前驅體材料作為工作電極參與電催化析氫反應，從而對所述前驅體材料進行電化學活化，得到電催化析氫材料。
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述前驅體材料通過對含有鈷離子、泡沫鎳基體和溶劑的反應體系進行水熱處理制得。
10.根據權利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，相對于參比電極，所述工作電極的電位為-0.1V～-0.5V；和/或
步驟S2中，所述電催化析氫反應的時間為10h～30h；和/或所述電催化析氫反應的溫度為20℃～40℃。
11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，相對于參比電極，所述工作電極的電位為-0.16V～-0.20V；和/或
步驟S2中，所述電催化析氫反應的時間為15h～25h；和/或所述電催化析氫反應的溫度為25℃～35℃。
12.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述參比電極為可逆氫電極。
13.根據權利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述電催化析氫反應的電解液為堿性溶液。
14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述電催化析氫反應的電解液為KOH溶液。
15.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述電催化析氫反應的電解液為濃度為0.1mol/L～10mol/L的KOH溶液。
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