[发明专利]一种用于碱性全解水的纳米多孔电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、将合金片或镍网与NaH₂PO₂在氩气气氛中，升温至250-350℃，保温2-3小时后冷却，得到磷化合金片或磷化镍网；

S2、将所述磷化合金片或磷化镍网放入碱性溶液中，进行电化学刻蚀，获得多孔磷化合金片或多孔磷化镍网。

2.根据权利要求1所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，所述合金片是以金属粉末为原料，在氩气气氛中，通过电弧熔炼而得。

3.根据权利要求2所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，所述金属粉包括纯铁、钴、镍和铜粉；所述电弧熔炼具体为：在锆吸杂的高纯氩气气氛下，所有样品重复熔炼至少5次。

4.根据权利要求1所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，NaH₂PO₂与合金片的质量比为0.5:(1.5-2.0)；NaH₂PO₂与镍网的质量比为0.5:(0.3-0.4)。

5.根据权利要求1所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，步骤S1中，合金片的磷化包括如下步骤：

A1、去除合金片表面的金属氧化物；

A2、用丙酮、3M盐酸溶液和去离子水依次超声清洗，获得合金片前驱体；

A3、将NaH₂PO₂和合金片前驱体放置在管式炉的两个瓷坩埚中，其中含有NaH₂PO₂的坩埚靠近上游；以氩气作载气，管式炉以2～3℃/min的升温速率加热至预设温度；将温度保持2～3h并自然冷却后，获得磷化合金片。

6.根据权利要求1所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，步骤S2中，多孔磷化合金片的电化学刻蚀工艺如下：

磷化合金片浸没在1-2M KOH中，通过在相对于可逆氢电极1.33-1.93V的电位窗口中进行30-50次循环伏安扫描，获得多孔磷化合金片。

7.根据权利要求1所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，步骤S1中，镍网的磷化包括如下步骤：

B1、去除镍网表面的金属氧化物；

B2、用丙酮、3M盐酸溶液和去离子水依次超声清洗，获得镍网前驱体；

B3、将NaH₂PO₂和镍网前驱体放置在管式炉的两个瓷坩埚中，其中含有NaH₂PO₂的坩埚靠近上游；以氩气作载气，管式炉以2～3℃/min的升温速率加热至预设温度；将温度保持2～3h并自然冷却后，获得磷化镍网。

8.根据权利要求1所述的纳米多孔电极的制备方法，其特征在于，步骤S2中，多孔磷化镍网的电化学刻蚀工艺如下：磷化镍网浸没在20-40wt％KOH中，通过恒电流法在450-550mA/cm²的电流密度下进行20-30小时的电化学蚀刻获得多孔磷化镍网。

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述方法制得的纳米多孔电极。

10.一种根据权利要求9所述的纳米多孔电极在作为碱性全解水电极中的应用。