[发明专利]一种电解水自支撑催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

选取碳化木材作为基底，将其放入金属盐溶液中采用电化学沉积技术在碳化木材上原位电沉积过渡金属，得到金属和碳化木材杂化的前驱体；

将上述前驱体和三聚氰胺进行共热解，使得金属纳米粒子包覆在氮掺杂的碳纳米管中，并原位生长在碳化木材上，得到电解水自支撑催化剂。

2.如权利要求1所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳化木材是由天然木材在高温下碳化得到。

3.如权利要求2所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳化木材是由天然木材在碳化温度为850～950℃、碳化时间为1～3h条件下碳化得到。

4.如权利要求1所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐溶液为硝酸镍溶液、硝酸钴溶液和硝酸铁溶液中的至少一种，金属盐溶液的溶度为0.03～0.08M。

5.如权利要求1所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属为Fe、Co、Ni中的至少一种。

6.如权利要求1所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述共热解在保护气体氛围、热解温度为700～900℃、热解时间为1～3h条件下进行。

7.如权利要求1所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺的添加量为1～2.5g。

8.如权利要求1所述的电解水自支撑催化剂的制备方法，其特征在于：所述电化学沉积技术采用三电极体系，电压范围为-0.6～-1.2V。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的电解水自支撑催化剂的制备方法制备而成的电解水自支撑催化剂，其特征在于：所述电解水自支撑催化剂具有三维分级多孔结构。

10.一种如权利要求9中所述的电解水自支撑催化剂在工业级电流密度电解水制氢中的应用。