[发明专利]一种三维大电流析氧催化电极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述三维大电流析氧催化电极材料由塑料基体表面构筑金属催化底层后再负载催化层得到。

2.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述塑料基体采用光固化3D打印得到，所述塑料基体的材料选自ABS、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酸性丙烯酸酯和氨基丙烯酸酯中的一种。

3.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述塑料基体为表面为平面的长方体、具有线性结构的镂空长方体或具有正方形阵列的镂空长方体。

4.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述金属催化底层为镍层、银层、铂层、镍磷层和镍硫层中的一种。

5.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述催化层为铜、镍、钴、银、铁、铂、钯、锡、铼、钨、硼和磷中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的三维大电流析氧催化电极材料，其特征在于，所述催化层为含Ni、Fe、S和O的化合物。

7.权利要求1-6任一项所述的三维大电流析氧催化电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)用光固化3D打印的方式打印所设计的塑料基体；所述塑料基体的材料选自ABS、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酸性丙烯酸酯和氨基丙烯酸酯中的一种；

2)对所述塑料基体进行预处理后，在表面构筑金属催化底层，然后放在催化剂溶液中在20-90℃下反应0.25-10小时，得到三维大电流析氧催化电极材料；所述金属催化底层选自镍层、银层、铂层、镍磷层和镍硫层中的一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂溶液包括金属盐、缓冲剂、还原剂和络合剂；

所述金属盐选自铜盐、镍盐、钴盐、银盐、铁盐、铂盐、钯盐、锡盐、铼酸盐、钨酸盐中的一种或几种；

所述缓冲剂选自硼酸、氯化铵、柠檬酸钠和醋酸钠中的一种；

所述还原剂或非金属盐选自次磷酸盐、亚磷酸盐、硫代硫酸钠、二氧化硫脲、硫代乙酰胺、硼氢化钠、二甲氨基甲硼烷、、肼、甲醛和葡萄糖中的一种或几种的组合；

所述络合剂选自柠檬酸、乳酸、柠檬酸盐、焦磷酸盐、铵盐和酒石酸盐中的一种。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述预处理具体为：将塑料基体置于有机溶剂中室温下浸泡10-60min进行除油处理；再放入含1-20g/L氯化亚锡和1-20g/L盐酸的溶液中进行敏化处理，然后放入1-30g/L的氯化钯溶液中进行活化处理，最后在1-100g/L的次亚磷酸钠溶液中进行还原。

10.权利要求1-6任一项所述的三维大电流析氧催化电极材料或权利要求7-9任一项所述的制备方法制备得到的三维大电流析氧催化电极材料在大电流析氧催化电极中的应用，所述大电流的电流密度大于500mA/cm²。