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专利号: 2022105366485
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2026-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(S1)对镍金属基底先进行超声清理并烘干,然后再放入氩氢混合气体中进行退火处理以去除氧化皮和杂质,得到清洁的镍金属基底;

(S2)将步骤S1得到的清洁的镍金属基底静置于三氯化钌溶液中进行原位恒电位置换反应,然后对得到的电极用去离子水清洗干净;

(S3)将S2中得到的电极和石墨棒分别作为阳极和阴极放入到氧气饱和的氢氧化钾溶液中,在0至0.9V  vs  Hg/HgO电位范围内进行循环伏安扫描,然后用去离子水清洗、真空烘干后得到钌纳米颗粒/镍氧化物、氢氧化物中的一种或两种/镍金属基底三相界面复合的集成式电极。

2.根据权利要求1所述的三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述步骤具体为:镍金属基底用乙醇反复超声清洗30~120分钟后烘干,然后放置于管式炉中,在95%Ar和5%H2的氩氢混合气中进行400℃~550℃退火1~5小时,再用去离子水多次清洗干燥后得到洁净的镍金属基底。

3.根据权利要求1所述的三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述的镍金属基底为镍金属网、镍金属泡沫、镍金属板中的一种。

4.根据权利要求1所述的三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述的三氯化钌溶液浓度为0.5Mm~5mM,静置时间为1~24小时,可以通过调节三氯化钌溶液浓度和静置时间控制钌纳米颗粒的大小和负载量,此步骤得到的电极颜色为黑色。

5.根据权利要求1所述的三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述的氢氧化钾溶液浓度为1~5M,循环伏安扫描时间为1~4小时。

6.一种根据权利要求1‑5任意一项所述的制备方法得到的三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极,其特征在于,钌为纳米颗粒结构,镍氧化物、氢氧化物中的一种或两种在金属镍基底表面原位生成,不需要外来的镍源,其包括镍氧化物和氢氧化物中的一种或者两种。

7.根据权利要求6所述的三相界面复合的集成式碱水电解制氢电极,其特征在于,在大电流密度下性能优于商业Pt电极。