1.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:
2.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。
3.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。
4.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。
5.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
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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
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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
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200℃的电热鼓风干燥箱中4
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7h,反应结束后,收集固体,分别用水和乙醇洗涤3
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6次,最终产物置于30
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60℃真空干燥箱中干燥10
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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
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4℃/min的升温速率升至200
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300℃并保持2
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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
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“过渡金属氧化物催化剂及其制备方法和应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)