[发明专利]一种用于电催化分解水的水氧化电催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于电催化分解水的水氧化电催化剂，该催化剂是将多元金属，非金属通过电沉积的方法共同组装至导电载体上制备而成；其中：

金属组分为三元体系，包括FeM₁M₂, 其中金属M₁，M₂为 Co, Ni, Mo, W中的任意不相同的两种金属，非金属组分包括P, S, O三种；其中电沉积前驱水溶液中金属源与非金属源的投料摩尔比在1:3-1:8之间；

所制备得到的催化剂体系为导电载体自支撑的非晶态片层状多孔结构。

2.根据权利要求1所述的用于电催化分解水的水氧化电催化剂，其特征在于：电沉积前驱水溶液中金属源与非金属源的投料摩尔比为1:5。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于电催化分解水的水氧化电催化剂，其特征在于：

所述的金属组分为Fe-Co-Ni, Fe-Co-W, Fe-Co-Mo，Fe-Ni-W，Fe-Ni-Mo或者Fe- Mo-W组合之一；其中三种金属的投料比任意改变；

非金属组分P:S:O的比值为1:23:76。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于电催化分解水的水氧化电催化剂，其特征在于：

所述的金属组分为Fe-Co-Ni, Fe-Co-W, Fe-Co-Mo，Fe-Ni-W，Fe-Ni-Mo或者Fe- Mo-W组合之一；M₁和M₂在金属组分中的摩尔比分别为31%和52%；得到的催化剂中Fe占金属组分为17%。

5.一种权利要求1或2所述的用于电催化分解水的水氧化电催化剂的制备方法，催化剂是采用下述方法制备得到的：

采用电化学沉积的方法，以导电基底为载体，在所需量的与催化剂中各组分相关的金属源、非金属源以及不添加或添加有辅助电解质组成的电沉积前驱水溶液中，在一定的电沉积方式下沉积一定时间后，原位得到多组分的水氧化电催化剂电极体系。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述的导电基底采用钛片、钛网、泡沫钛、铜片、铜网、泡沫铜、镍片、镍网、泡沫镍、不锈钢、不锈钢网、FTO导电玻璃、ITO导电玻璃、碳片、碳纸中的一种或二种以上。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述金属源为金属类化合物，金属类化合物采用对应金属的乙酰丙酮盐、柠檬酸盐、乙酸盐、氯化盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐中的任意一种或二种以上。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述金属源采用金属硫酸盐。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述非金属源为非金属类化合物，所述的非金属类化合物：其中磷源采用次亚磷酸钠、偏磷酸钠、偏磷酸钾、偏磷酸铵、次磷酸钠、次磷酸钾中的一种或二种以上；硫源采用硫脲、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵、硫化铵、三聚硫氰酸、三聚硫氰酸三钠中的一种或二种以上。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述的辅助电解质化合物采用硼酸、乙酸、氯化铵、氯化锂、氯化钠中的一种或二种以上，各辅助电解质的浓度范围在0-5 mol/L。

11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述的电沉积前驱溶液中各金属源的浓度范围在0.01-2 mol/L, 各非金属源的浓度范围在0.2-5 mol/L。

12.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

所述的电沉积前驱溶液中各金属源的浓度为0.173 mol/L, 各非金属源的浓度为1mol/L。