基于巯基苯并噻唑制备双功能电解水催化剂的方法   0    0

本发明利用防锈剂分子2‑巯基苯并噻唑对金属离子的强络合作用，以及加热过程中释放出氨气提供碱性条件的特性，在泡沫镍导电基底上一步原位合成钼镍铁类水滑石/纳米碳双功能催化剂。该方法避免了有机分子衍生碳基催化剂严苛的高温条件，前驱体溶液中金属络合物的分子特性能使金属种类纳米粒子均匀地分散在纳米碳载体上，使其增加比表面积和活性位点；以及金属种类与碳材料之间的接触和相互作用，加快了电子传输速率、导电性和稳定性，使其表现出良好的电催化性能，为潜在的双功能电解水催化剂的开发提供了重要思路和方法。

1.一种制备双功能电解水催化剂的方法，其特征在于利用防锈剂分子2‑巯基苯并噻唑对金属离子的强络合作用和加热过程中释放出氨气提供碱性条件的特性，在泡沫镍上一步原位合成钼镍铁类水滑石/纳米碳双功能催化剂，其中防锈剂分子2‑巯基苯并噻唑，记为MBT，钼镍铁类水滑石/纳米碳/泡沫镍记为NiFeMo‑LDH/C/Ni foam，包括以下具体步骤：
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取数片1.5cm×1cm规格的泡沫镍，将其放入3mol·L 的盐酸溶液中超声30min，30min后将泡沫镍取出并用去离子水冲洗干净，后分别在乙醇和去离子水中超声5min，将处理好的泡沫镍放入烘箱50℃下干燥6h，备用；
称取0.05～0.5克的MBT分散在15mL N，N‑二甲基甲酰胺中，形成黄色均一溶液A；将
0.146g Ni(NO3)3·6H2O、0.101g Fe(NO3)3·9H2O和0.132g(NH4)Mo7O24·4H2O溶解在15mL N，N‑二甲基甲酰胺中，形成浅绿色溶液B；将溶液A和溶液B混合后，室温下磁力搅拌1h后，加入两片处理好的泡沫镍，转移至聚四氟乙烯不锈钢高压反应釜中，120～200℃，反应8～16h，自然冷却至室温，用乙醇和去离子水分别冲洗三次，60℃真空干燥后得到催化剂NiFeMo‑LDH/C/Ni foam；
上述步骤中Ni(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O和(NH4)Mo7O24·4H2O的摩尔比为6:3:9；所得NiFeMo‑LDH/C催化剂均匀负载在泡沫镍上，NiFeMo‑LDH呈超薄纳米片，其厚度为2～6nm；
MoO3和NiFe‑LDH相交织在一起，通过镶嵌的方式组装在氮掺杂的纳米碳上。

2.根据权利要求1所述的一种制备双功能电解水催化剂的方法，其特征在于利用该制备方法得到的钼镍铁类水滑石/纳米碳/泡沫镍复合物可用于碱性电解水阳极析氧反应、阴极析氢反应和全解水反应。