一种电解水析氧反应催化剂材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114990623A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210639513.1(22)申请日2022.06.08(71)申请人绵阳师范学院地址621000四川省绵阳市高新区绵兴西路166号(72)发明人劳远侠陈擘威劳秀敏张诗琴何秋芸江跃勇柳沁昕孙森(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214专利代理师吕玲(51)Int.Cl.C25B11/091(2021.01)C25B1/04(2021.01)C01G53/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种电解水析氧反应催化剂材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种电解水析氧反应催化剂材料及其制备方法，属于无机氧化物粉体材料领域。该方法包括S1：称取金属硝酸盐溶解在双蒸馏水中，制得硝酸金属前驱体溶液，然后将溶液混合在一起；S2：制备柠檬酸溶液，将其加入到步骤S1中的等原子的前驱体溶液中，调节溶液的pH值；S3：将制备好的溶液进行热搅拌，并将溶液进行干燥，形成干凝胶；S4：将干凝胶放入马弗炉中，从室温缓慢加热到燃烧，产生蓬松的粉末；S5：将燃烧后所得粉末样品进一步研磨，即得。该合成方法制备工艺简单且高效安全，成本低，可控性强、重复性好，适用性广，适宜于工业化生产。CN114990623ACN114990623A权利要求书1/1页1.一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1：分别称取金属硝酸盐Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Mn(NO3)2·6H2O溶解在双蒸馏水中，制得硝酸金属前驱体溶液，然后将所有硝酸金属前驱体溶液混合在一起，得到等原子的前驱体溶液；S2：将柠檬酸溶解到蒸馏水中配制成柠檬酸溶液，然后将柠檬酸溶液加入到步骤S1中的等原子的前驱体溶液中混合均匀，然后调节溶液的pH值；S3：将S2中制备好的溶液进行热搅拌，并将溶液进行干燥，形成干凝胶；S4：将步骤S3所制得的干凝胶放入马弗炉中，从室温缓慢加热到燃烧，产生蓬松的粉末；S5：将燃烧后所得粉末样品进一步研磨，即得到高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料。2.根据权利要求1所述的一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于，S1中所述的每一种金属硝酸盐Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Mn(NO3)2·6H2O的摩尔数mmol分别与双蒸馏水的体积ml的比例关系均为0.8:1‑1.2:1。3.根据权利要求1所述的一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于，柠檬酸的摩尔数为40‑50mmol，纯度99.5％。4.根据权利要求1所述的一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于，S2中，用25‑30wt％氢氧化铵溶液调节溶液的pH值至7.5‑8.5。5.根据权利要求1所述的一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于，S3中，搅拌的温度和干燥的温度均为75‑85℃，搅拌时间和干燥时间均为10‑13h。6.根据权利要求5所述的一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于，S3中，搅拌的温度和干燥的温度均为80℃，搅拌时间和干燥时间均为12h。7.根据权利要求1所述的一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的制备方法，其特征在于，步骤S3得到的干凝胶发生燃烧的温度为230℃。8.根据权利要求1‑7中任一所述的方法制备得到一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料，其特征在于，该催化剂材料中含有大量空洞，表面积大，单一粉体颗粒直径为250‑350nm，氧化物晶体中含有大量非晶。9.根据权利要求8所述的高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的应用，其特征在于，该催化剂材料中，单一粉体颗粒直径为300nm。10.根据权利要求8所述的高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料的应用，其特征在于，该催化剂活性高、稳定性好，在析氧反应24h后的不仅能维持很好的析氧稳定性，其催化活性反而变得更加优异。2CN114990623A说明书1/6页一种电解水析氧反应催化剂材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于无机氧化物粉体材料领域，涉及一种高效的非晶高熵非贵金属氧化物的析氧反应催化剂材料及其制备方法，具体为一种电解水析氧反应催化剂材料及其制备方法。背景技术[0002]近年来，由于传统能源的大量消耗，造成了能源危机