[发明专利]一种Fe2

说明书

本发明涉及电催化水分解技术领域，具体为一种Fe₂P‑‑WO_2.92析氧电催化剂制备方法，通过简单的水热，刻蚀以及低温磷化处理的方法得到的Fe₂P‑WO_2.92复合材料，所述水热是将钨长在泡沫镍上，获得钨基前驱体；将所得的钨基前驱体进行浸泡铁物种溶液，获得钨铁复合材料前驱体，在氮气的气氛下进行低温磷化处理。本发明制备方法简单，通过在泡沫镍上进行简单水热和刻蚀以及低温磷化处理得到Fe₂P‑WO_2.92复合材料，在碱性条件下具有优异的电催化析氧性能，且使用寿命长。

技术领域

本发明属于电催化全水分解领域，具体为一种Fe₂P- WO_x析氧电催化剂制备方法。

背景技术

能源和环境是影响人类社会发展的两大重要问题，随着社会的不断发展和进步，人们对能源的需求越来越高。然而，目前使用的能源主要是化石燃料，包括煤，石油，天然气等一些不可再生能源。化石能源的过度开采和使用不仅造成能源的日益紧缺，还给环境带来不可逆的破坏。因此，开发高效，安全，可持续的清洁能源迫在眉睫。在能源转化技术中，水电解被认为是从水中生产高纯度氢气最有前途的方法之一。然而在析氧反应中，由于动力学缓慢导致的电势过高，从而极大地限制了析氧反应的效率。近年来，地球上丰富的过渡金属引起了科学家们的广泛研究和关注，其中贵金属铱和铂基电催化剂分别在析氧和析氢反应中表现出较好的电催化性能，但是稀缺性和高成本等缺点仍然限制了它们的大规模实际应用。因此，开发出高性能、高成本效益的电催化剂来替代传统贵金属基催化剂是必不可少的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Fe₂P- WO_x析氧电催化剂制备方法，解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种Fe₂P- WO_x析氧电催化剂制备方法，包括通过水热反应、刻蚀处理以及低温磷化处理的方法，所述水热反应是将钨长在泡沫镍上，获得钨基前驱体；所述刻蚀处理是将所述钨基前驱体进行浸泡铁物种溶液，获得钨铁复合材料前驱体；然后对所述钨铁复合材料前驱体进行所述低温磷化处理，得到Fe₂P-WO_2.92复合材料。

进一步的，所述钨基前驱体的制取包括通过二水合钨酸钠超声溶解在去离子水中，然后滴加盐酸至pH值为2~3，以此得到钨酸钠溶液。

进一步的，所述水热反应的温度为180 ℃，反应时间为6 h，所述钨酸钠溶液浓度为0.02 mol/L。

进一步的，所述钨铁复合材料前驱体的制取包括将铁氰化钾超声溶解在去离子水中得到铁氰化钾溶液。

进一步的，所述铁氰化钾溶液浓度为0.1 mol/L。

进一步的，所述磷化处理在氮气的气氛下温度为350 ℃，时间为2 h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备方法简单，通过在多孔泡沫镍上进行简单的水热、刻蚀和低温磷化处理得到Fe₂P-WO_2.92复合材料，在碱性条件下具有优异的电催化析氧性能，且使用寿命长。

附图说明

图1是实施例2制备的Fe₂P-WO_2.92复合材料的X-射线粉末衍射图；

图2是实施例2所对应的（a）钨基前驱体、（b）钨铁复合材料前驱体和（c）Fe₂P-WO_2.92复合材料的扫描电子显微镜图片、（d）透射电镜图片、（e）高分辨透射电镜图片、（f）能量色散X射线图片、（g）高分辨图片、（h-l）元素分布图片；