[发明专利]异质结构的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种异质结构的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

1)在溶剂的存在下，将铁源、镍源、氟化铵、尿素与泡沫镍进行溶剂热反应以制得NiFe-LDH/泡沫镍复合材料；

2)在溶剂的存在下，将镍源、硫源与 NiFe-LDH/泡沫镍复合材料进行溶剂热反应以制得所述异质结构的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂；

其中，在步骤1)中，所述铁源、镍源、氟化铵、尿素与泡沫镍的用量比为0.075-0.75mmol：0.075-0.75mmol：2-10mmol：5-15mmol：1cm×1cm-2.5cm×4cm；

在步骤1)中，所述泡沫镍规格为：面密度380g/m²，每平方英寸的孔隙数110个，厚度1.5mm；

在步骤1)中，所述铁源、溶剂的用量比为0.075-0.75mmol：20-50mL；

在步骤1)中，所述溶剂热反应至少满足以下条件：于密闭条件下进行，反应温度为100-140℃，反应时间为10-16h；

相对于1cm×1cm-2.5cm×4cm的泡沫镍，在步骤2)中，所述镍源的用量为1-2mmol，所述硫源的用量为1-2mmol；

相对于1cm×1cm-2.5cm×4cm的泡沫镍，在步骤2)中，所述溶剂的用量为20-50mL。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述溶剂热反应至少满足以下条件：于密闭条件下进行，反应温度为100-140℃，反应时间为2-6h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述铁源选自硝酸铁、氯化铁、醋酸铁和草酸铁中的至少一者；所述镍源选自硝酸镍、氯化镍、硫酸镍和碳酸镍中的至少一者；所述硫源选自硫脲、硫代乙酰胺、二硫化碳和硫化钠中的至少一者；所述溶剂为水。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)和2)的溶剂热反应之后，所述制备方法均还包括：将反应产物进行洗涤，然后干燥。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述洗涤为通过去离子水和无水乙醇洗涤3-5次。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述干燥满足以下条件：干燥温度为50-80℃，干燥时间为10-20h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1)中的添料顺序为：首先将铁源、镍源和溶剂混合，再加入氟化铵，接着加入尿素，最后加入泡沫镍。

8.一种异质结构的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂，其特征在于，所述异质结构的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂通过权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制备而得。

9.一种如权利要求8所述的铁镍基层状双氢氧化物@二硫化三镍复合物阵列电催化剂在析氢反应和析氧反应中的应用。