[发明专利]镍铁水滑石基电催化析氧电极及其制备及应用

权利要求书

1.一种镍铁水滑石基电催化析氧电极，其特征在于，该催化剂活性组分为镍铁水滑石，其电极基底为泡沫镍；通过原位电沉积法在泡沫镍基底上生长镍铁水滑石复合结构薄膜。

2.如权利要求1所述的一种镍铁水滑石基电催化析氧电极，其特征在于，所述电极基底为纯度99.99％的三维多孔泡沫镍，其孔隙率为90～98％。

3.一种权利要求1或2所述的镍铁水滑石基电催化析氧电极的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

(1)泡沫镍的预处理：在丙酮或乙醇中超声以脱脂除油，在超纯水超声且至少重复两次以清洗，在1～2mol/L的盐酸中超声酸化活化1～20分钟，最后再在超纯水中超声1～20分钟且至少重复两次；

(2)电解液的配制：将镍基可溶性盐与铁基可溶性盐直接溶解在超纯水中；镍铁元素摩尔浓度之和为0.1mmol/L～1mol/L，其中铁元素摩尔含量为10％～80％；

(3)标准三电极体系的组装：以步骤(1)中处理的泡沫镍电极为工作电极及对电极，饱和甘汞电极为参比电极，以步骤(2)中所配制的溶液为电解液，组装成标准的三电极体系；

(4)原位电沉积：将步骤(3)中组装的三电极体系连接至电化学工作站，将电解液中通入惰性气体，保持流量在5～100mL/min，恒电位或恒电流电沉积10～600s后，取出工作电极，用超纯水将多余电解液清洗干净，室温下干燥，得到所述的电催化水分解析氧电极。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中镍基可溶性盐为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍中的一种或几种，铁基可溶性盐为氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)的恒电位电沉积电位在相对于饱和甘汞电极-1～-2V，恒电流电沉积电流在-0.01～-0.1A/cm²。

6.一种权利要求1所述的钼镍复合碳氮化物电催化析氢电极的应用，其特征在于，该电催化析氢电极可以在碱性介质中用作阳极电解水分解制氧气。

7.按照权利要求6所述的应用，其特征在于，碱性介质为氢氧化钾或氢氧化钠溶液中的一种或几种，其浓度为0.1～10mol/L。