[发明专利]一种用于碳酸盐电解的三维纳米花状Ni-Fe复合氢氧化物析氧阳极

摘要

本发明公开了一种用于碳酸钠体系的Ni‑Fe复合氢氧化物析氧阳极材料及其制备方法。该析氧阳极材料由超薄纳米片组装成的三维纳米花状结构，这样特殊的三维结构不仅增加了电极表面的析氧催化活性位点，而且有利于析出的氧气的逸出。将其应用于碳酸钠的电解中，降低了析氧电位，大大减少了能耗，具有很大的经济和实用价值。同时在硫酸盐或氯化盐体系中采用阴极还原电沉积的方法，阴极还原产生的氢气作为一种模板有利于沉积出来的复合氢氧化物的导向性生长，得到三维纳米花状结构，该制备方法简单易行，条件温和，适于工业化应用。

主权项

1.一种Ni‑Fe复合氢氧化物析氧阳极材料，其特征在于，该种催化剂具有独特的三维纳花状结构，在碳酸盐电解体系中具有高析氧催化活性，其制备过程包括以下步骤：(1)将可溶性镍盐、亚铁盐、铵盐按照一定的比例溶解于去离子水中，配制成电沉积反应液，其中镍盐的浓度为4‑12mmol L^‑1，铁盐的浓度为4‑12mmolL^‑1，镍盐与铁盐的摩尔比为2：1‑1：2，铵盐浓度为20‑30mmol L^‑1，然后用1‑2mol L^‑1的酸溶液调节电沉积液的pH值为4；(2)在室温下，采用两电极体系进行恒电流电沉积实验制备NiFe(OH)_x/Ni_foam析氧阳极，以清洗后的空白泡沫镍10mm×10mm作为阴电极，Pt片10mm×10mm电极作辅助阳极，给阴极施加一定的电流密度，电沉积一定的时间后制成NiFe(OH)_x/Ni_foam析氧电极，步骤(1)中所述的可溶性镍盐为硫酸镍或氯化镍，所述的亚铁盐为硫酸亚铁盐或氯化亚铁盐；步骤(2)中所述的电流密度为1‑200mA cm^‑2，所述的电沉积时间为1‑240s。