[发明专利]一种电解水催化剂的改性方法

说明书

本发明为一种电解水催化剂的改性方法。一种电解水催化剂的改性方法，为：将金属羟基氧化物或水滑石放入环己烷溶液中，搅拌均匀后，滴加四氯化硅，再室温搅拌22‑26h后，干燥研磨。本发明所述的一种电解水催化剂的改性方法，添加四氯化硅进入水滑石中，可对电解水催化剂进行形貌调控，增多其表面活性位点，可有效提高电催化活性。

技术领域

本发明属于电催化剂的技术领域，具体涉及一种电解水催化剂的改性方法。

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的重要基础，是现代工业和经济发展的重要保障。但随着世界人口的快速增长以及全球经济的飞速发展，对能源需求日益增加，使用传统的煤、石油、天然气等能源资源将会面临严重的环境污染和生态破坏。因此，迫切需要开发无污染、无碳排放以及可持续再生的替代清洁能源，而氢能因其热值高、无污染等特点成为优异的化石能源替代品。

对于氢能的制备，其具有多种途径，其中电催化分解水制氢因其技术成熟、设备简单、无污染，并且所得氢气纯度高、杂质含量少，适用于各种场合，故成为目前重要的制氢手段。常用的电解水催化剂有水滑石材料、金属羟基氧化物等。

但其纯水滑石材料、金属羟基氧化物存在性能不佳问题，故近些年来，一些研究人员通常对水滑石、金属羟基氧化物进行改性来提高其催化活性，例如形成空位、缺陷、离子掺杂等手段来实施。

有鉴于此，本发明提出一种新的电解水催化剂的改性方法，通过在水滑石和金属羟基氧化物中加入四氯化硅，利用四氯化硅与水滑石和金属羟基氧化物反应，产生的盐酸对催化剂表面进行刻蚀，增多其表面活性位点，有利于其在电催化分解水中的催化活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解水催化剂的改性方法，将四氯化硅加入其中对催化剂进行剥落改性，改性后的催化剂具有具有大量的表面活性位点，且制备过程简单明了。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种电解水催化剂的改性方法，为：将金属羟基氧化物或水滑石放入环己烷溶液中，搅拌均匀后，滴加四氯化硅，再室温搅拌22-26h后，干燥研磨。

进一步的，所述的金属羟基氧化物或水滑石、SiCl₄、C₆H₁₂的质量比为1：12-18：50-70。

再进一步的，所述的金属羟基氧化物或水滑石、SiCl₄、C₆H₁₂的质量比为1：15：60。

进一步的，所述的水滑石的制备方法为：在75-85℃的搅拌下，向金属盐溶液中，同时滴加甲酰胺溶液和氢氧化钠溶液，至溶液pH为9-10，反应后冷却至室温，离心洗涤、干燥研磨后，得水滑石；所述的金属盐溶液中含有镍盐、铟盐、镁盐中的两种；

所述的金属羟基氧化物的制备方法为：在75-85℃的搅拌下，向含有钴盐和钾盐的金属盐溶液中，同时滴加甲酰胺溶液和氢氧化钠溶液，至溶液pH为9-10，反应后冷却至室温，离心洗涤、干燥研磨后，得金属羟基氧化物。

再进一步的，所述的镍盐为六水合硝酸镍，铟盐为硝酸铟水合物，镁盐为硝酸镁；

所述的钴盐为氯化钴，钾盐为过硫酸钾。

再进一步的，所述的水滑石的制备方法中，金属盐溶液中含有的为镍盐与铟盐，其摩尔量比为2.5-3.5：1；

所述的水滑石的制备方法中，金属盐溶液中含有的为镍盐与镁盐，其摩尔量比为45-55：1；

所述的钴盐和钾盐的摩尔量比为15-25:1。

再进一步的，所述的水滑石的制备方法中，金属盐溶液中含有的为镍盐与铟盐，其摩尔量比为3：1；