[发明专利]催化剂及其制备方法和用途、水分解系统

权利要求书

1.一种制备催化剂的方法，其特征在于，包括：

将亚铁盐、均苯三甲酸与溶剂混合，得到第一混合物；

将所述第一混合物与泡沫镍混合，得到第二混合物；

在110℃～130℃的条件下，使所述第二混合物在密闭反应器中反应10～14小时，以便得到所述催化剂，

其中，所述泡沫镍、所述亚铁盐与所述均苯三甲酸的摩尔比为(8～12)：(4.8～12.6)：(4.8～12)，

所述亚铁盐包括FeCl₂·4H₂O、FeSO₄·7H₂O以及Fe(NO₃)₂·6H₂O中的至少一种，

所述溶剂为体积比为(12～16)：1：1的N，N-二甲基甲酰胺、乙醇与水的混合溶液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫镍、所述亚铁盐与所述均苯三甲酸的摩尔比为10：12.6：6。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述第一混合物与所述泡沫镍混合之前，进一步包括：

对所述泡沫镍进行酸化处理，

任选地，对所述泡沫镍进行酸化处理是通过将所述泡沫镍浸泡在酸性溶液中进行的，

任选地，所述酸性溶液包括盐酸溶液，

任选地，所述盐酸溶液的浓度为2mol/L～4mol/L，

任选地，所述浸泡的时间为20min～50min，

任选地，所述酸化处理是在超声振荡下进行的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

将FeCl₂·4H₂O、均苯三甲酸与体积比为(12～16)：1：1的N，N-二甲基甲酰胺、乙醇和水的混合溶液混合，得到第一混合物；

在浓度为2mol/L～4mol/L的盐酸溶液中，超声振荡下对所述泡沫镍进行酸化处理20min～50min；

将所述第一混合物与所述泡沫镍混合，得到第二混合物，其中，所述泡沫镍、所述FeCl₂·4H₂O与所述均苯三甲酸的摩尔比为10：12.6：6；

在110℃～130℃的条件下，使所述第二混合物在水热反应釜中反应10～14小时，以便得到所述催化剂。

5.一种利用权利要求1～4中任一项所述的方法制备得到的催化剂，其特征在于，包括：

由铁、泡沫镍以及均苯三甲酸形成的配合物，在所述配合物中，镍元素、铁元素与均苯三甲酸的摩尔比为(2.8～4)：1：(0.67～1.53)，

当电流密度为100mA/cm²时，所述催化剂使电催化析氧反应的过电位不大于243mV。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，当电位为0mV～1000mV时，在不低于40000s的电催化析氧反应过程中，所述催化剂的催化电流保持稳定。

7.权利要求5或6所述的催化剂在电解水中的用途。

8.一种水分解系统，其特征在于，包括：

电源；

阴极，所述阴极与所述电源的负极电连接；以及

阳极，所述阳极与所述电源的正极电连接，且所述阳极的至少一部分是由权利要求5或6所述的催化剂形成的。