[发明专利]钼镍复合碳氮化物电催化析氢电极及其制备和应用

摘要

本发明属于材料科学技术领域及电催化制氢技术领域，具体涉及一种可用于碱性介质中电解水析氢反应的钼镍复合碳氮化物电催化电极及其制备。该电极体系以钼镍复合碳氮化物为催化活性中心，泡沫镍为电极材料。其在碱性介质中，可高效地电解水制备氢气，并表现出良好的稳定性，其制备工艺所需原料来源广泛、价格便宜、工艺成熟稳定、操作简单、可控性强，适用于大规模生产和工业电解水制氢。

主权项

1.一种钼镍复合碳氮化物电催化析氢电极的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：(1)泡沫镍的预处理：在丙酮和/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)含过渡金属前驱体的高分子的自组装：将1～10g结构导向剂、1～10g单体A以及0.1～5g钼的可溶性盐溶解在10～50mL乙醇与水的混合溶液中，充分搅拌后，再加入100～1000μL浓盐酸(质量含量为37％)以及1～10mL单体B，充分搅拌后静置聚合24～120小时；(3)泡沫镍担载高分子聚合物：取上述聚合后的混合物的下层稠状液体溶解于1～10倍其质量的四氢呋喃溶液中，搅拌并超声使其充分溶解，后将此溶液浸渍在泡沫镍上，干燥后再次浸渍，重复1～5次后，在室温下干燥5～24小时；(4)原位碳热氨气还原：将担载有上述聚合物的泡沫镍电极，在流量为20～100mL/min的氨气中，以1～10℃/min的速度升至600～900℃/min，保持2～5小时。