一种多元镍钴铁磷化材料及其在海水电解产氢中的应用

    公开(公告)号:CN118127555A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410045080.6

    申请日:2024-01-12

    摘要: 本发明属于电化学领域,具体涉及一种多元镍钴铁磷化材料及其在海水电解产氢中的应用。所述多元镍钴铁磷化材料包括:金属载体和金属载体表面具有的纳米线或纳米片阵列结构;所述多元镍钴铁磷化材料的金属载体选自镍钴铁中至少两种金属,纳米线或纳米片阵列结构包含镍钴铁中的至少两种金属;所述多元镍钴铁磷化材料的表面包覆有羟基磷酸盐层。本发明的多元镍钴铁磷化材料表现出优异的稳定性以及频繁启停稳定性,频繁启停稳定性这是以往材料都不具备的性能。以在400mA cm‑2的电流密度进行12h的恒流充电过程和静置6h为一个循环,该催化材料可以经过30多个循环,仍保持优异的活性。

    一种锡离子掺杂的水滑石纳米材料及其制备与电催化碱性盐水析氧的方法

    公开(公告)号:CN118479520A

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202410569352.2

    申请日:2024-05-09

    摘要: 本发明属于无机先进纳米材料技术领域,具体涉及一种锡离子掺杂的水滑石纳米材料及其制备与电催化碱性盐水析氧的方法。所述锡离子掺杂的水滑石纳米材料包含:导电基底、生长在所述导电基底表面的水滑石纳米材料和掺杂在所述水滑石纳米材料晶格中的锡离子。本发明首次应用锡离子掺杂水滑石材料作为电催化碱性盐水反应的阳极催化剂,由于锡离子溶出形成羟基合锡离子,并通过缩合形成多碱网络,附着于电极表面并带有一定电荷的负电,通过羟桥和氧桥的转化来从溶液向材料表面选择性输送氢氧根,同时达到对卤素离子的排斥效果,从而有效提高材料活性且防止材料被腐蚀,因此可以保持更长时间的阳极稳定性。

    一种植酸改性的水滑石纳米阵列材料及其电催化盐水析氧的方法

    公开(公告)号:CN116988100A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310971534.8

    申请日:2023-08-03

    摘要: 本发明提供了一种植酸改性的水滑石纳米阵列材料电催化盐水析氧的方法,所述方法包括以下三种方案中的至少一种:方案一,构建植酸包覆的水滑石纳米阵列材料作为阳极的高浓盐水电解反应器,并将电解液与所述植酸改性的水滑石纳米阵列材料接触。方案二:构建未改性的水滑石纳米阵列材料作为阳极的高浓盐水电解反应器,并将含有植酸的电解液与所述未改性的水滑石纳米阵列材料接触。方案三:构建植酸包覆的水滑石纳米阵列材料作为阳极的高浓盐水电解反应器,并将含有植酸的电解液与所述未改性的水滑石纳米阵列材料接触。本发明所述的植酸改性的水滑石纳米阵列材料中金属离子附近电子云密度降低,使得金属离子价态更易达到高价态,从而催化活性更好。

    一种两性金属离子掺杂的水滑石纳米阵列材料及其电催化碱性盐水析氧的方法

    公开(公告)号:CN116988098A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310976118.7

    申请日:2023-08-03

    摘要: 本发明提供了一种两性金属离子掺杂的水滑石纳米阵列材料电催化碱性海水分解析氧的方法,所述方法包括:构建两性金属离子掺杂的水滑石纳米阵列材料作为阳极的盐水电解反应器,并将电解液与所述两性金属离子掺杂的水滑石纳米阵列材料接触。本发明中两性金属离子在碱性溶液中会溶出并产生四羟基合两性金属离子,其吸附在电极表面并带有一定的负电性,其与氯离子电性相同,由于静电排斥作用,会排斥氯离子,可以有效降低溶液中的氯离子浓度,从而可有效防腐蚀,也因此可以保持更长时间的阳极稳定性,最长达到1000小时左右。

    一种防止电解海水阳极腐蚀的电解液添加剂、电解质、电解液和防腐蚀方法

    公开(公告)号:CN118441284A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410528116.6

    申请日:2024-04-29

    IPC分类号: C25B1/04 C25B1/50 C25B15/02

    摘要: 本发明属于电解海水技术领域,具体涉及一种电解海水阳极防腐蚀添加剂、其与碱复配形成的电解质、电解液、和防止电解海水阳极腐蚀的方法。所述方法包括使用含有硅酸根负离子的电解液。本发明首次提出利用硅酸根负离子添加剂用于电催化海水电解阳极防腐蚀,相较于传统防腐蚀催化剂设计,本申请普适性应用于所有电解海水阳极电极防腐蚀。硅酸根负离子在电解过程中会吸附在催化剂和基底表面,得益于其适中的分子半径和较多的电荷数目,有效地利用电荷排斥和位阻效应抵抗氯离子进攻,从而实现在高浓盐水、工业电流密度下对氯离子的排斥,抑制氯离子对基底的腐蚀和氯氧化竞争副反应。