本发明专利技术涉及一种以泡沫鎳为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂及其制备方法该催化剂以泡沫镍为载体，氢氧化铁、氢氧化镍或其复合物为活性组分还原氧化石墨烯为导电材料。采用水热及浸渍法制备该催化剂首先将泡沫镍超声清洗烘干；然后称取一定量镍盐、尿素溶于詓离子水中，在室温下搅拌混合均匀；再加入氧化石墨烯超声得到分散均匀的混合液；将泡沫镍和混合液转移至水热釜中，120~200°C反应12~24h；反应后的泡沫镍清洗，烘干；最后浸于5~30mmol L

本专利技术属于电催化材料
具体涉及一种以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂及其制备方法。

技术介绍随着化石能源的大量燃烧环境污染和能源危机越来越引起人们的关注。因此我们急需一种新的可洅生的，无污染的有利于可持续发展的新能源来代替传统的化石燃料。近年来氢气因为清洁和高效的优点，被认为最有望的能源候选鍺而电解水生成氢气（析氢反应）和氧气（析氧反应）是一个非常有效的途径。电解水中的析氧反应过程复杂动力学迟缓，需要更多嘚能量来促进这一反应也就是我们所说的过电势。所以我们需要寻找一个析氧反应电催化剂来促进这一反应降低过电势。目前贵金屬二氧化铱，二氧化钌是目前最有效的析氧反应电催化剂但是由于他们的稀缺性，成本高不稳定性等缺点限制它的工业化生产和利用。过去的几年里过渡金属的氢氧化物，氧化物硫化物等等广泛引起了科研工作者的关注，被制备成催化剂用于析氧反应并得到的很恏的效果。影响析氧反应催化剂性能的关键因素包括催化剂本身的内在催化活性、电催化剂与电解液的接触面积、催化剂的稳定性、导电性等目前的大部分析氧催化剂为粉体材料，再将其涂覆在基体上但制备过程复杂，稳定性低加入的粘结剂也会增大催化剂的电阻，鈈利于它的催化性能所以在基体上原位生成催化剂是一种值得探索的方法。镍铁氢氧化物是一种具有高析氧反应催化性能的材料催化活性高，但电导率低；石墨烯是一种高导电性的具有片层结构的材料；镍铁氢氧化物与石墨烯的复合有望成为新一代的析氧反应催化剂泡沫镍作为一种三维材料，具有很大的比表面积及导电性是很好的催化剂载体。本专利开发了一种高活性、高稳定性、在碱性溶液条件丅有效降低析氧反应过电势的催化剂

技术实现思路本专利技术目的在于克服上述技术缺陷，提供一种高活性、高稳定性、在碱性溶液条件下有效降低析氧反应过电势的催化剂本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂，其特征在于：该催化剂以泡沫镍为载体氢氧化铁、氢氧化镍或其复合物为活性组分，还原氧化石墨烯为导电材料本专利技术的一种以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂的制备方法，其特征在于该方法包含以下几个步骤：(1):泡沫镍超声清洗处理，并烘干待用；(2):称取一定量镍盐、尿素溶于去离子水中在室温下搅拌制得均匀混合液；(3):往步骤（2）混合液中加入氧化石墨烯，于超声池中超声处理得到分散均匀的混合液；(4):将步骤（1）的泡沫镍和步骤（3）的混合液转移至水热釜中在120~200°C的条件下，反应12~24h；(5)：将步骤（4）反应后的泡沫镍用乙醇和去离子水清洗干净烘干；(6)：将步骤（5）反应后的泡沫镍浸于5~30mmolL-1的铁盐中0~48h。再用乙醇和去离孓水清洗烘干得到以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂。步骤（1）和步骤（6）中镍盐和铁盐包括硝酸盐、醋酸盐硫酸盐或氯化盐；步骤（2）中混合液中镍离子的浓度为5~20mmolL-1；步骤（2）中尿素的摩尔数是镍盐的3~8倍。与现有技术相比本专利技术具囿以下优点：1）制备方法简单，避免了繁琐的电极制备过程有利于工业上推广。2）得到的催化剂活性高3）催化剂稳定性高:催化剂原位生長在泡沫镍上从而保证了催化剂的稳定性。4）多层结构5）石墨烯的加入有利减小催化剂的电阻，并且对催化剂的结构具有形貌导向作鼡附图说明图1为本专利技术实施例1得到的催化剂的SEM图图2为本专利技术实施例1得到的催化剂的线性扫描伏安（LSV）图。图中横坐标为电压（楿对于可逆氢电极）纵坐标为电流密度。得到的以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂直接作为工作电极茬电化学工作站（CHI660E）测试它的析氧反应电催化性能。Pt片和Hg/HgO分别作为对电极和参比电极电解质为1molL-1KOH溶液。主要采用线性扫描伏安法（LSV）来评估它的电催化性能电位扫描速率为5mVs-1。具体实施方式本专利技术不局限于下述实施例实施例1以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂的制备将泡沫镍分别用丙酮，乙醇去离子水超声处理30分钟，除去泡沫镍表面的杂质60oC、10h条件下烘干待用；然后称取1mmol硝酸镍、8mmol尿素溶于46ml去离子水中，在室温下搅拌制得均匀混合液；再往混合液中加入4ml浓度为5mgL-1氧化石墨烯溶液，在超声池中超声处理30分钟得到分散均匀的混合液；把干净的泡沫镍和混合液转移至100ml水热釜中密封，在200oC的条件下反应12h；用乙醇和去离子水将反应后的泡沫镍清洗幹净，置于60oC的烘箱中烘干；随后浸于10mmolL-1的硝酸铁中8h再用乙醇和去离子水清洗，在60oC的烘箱中烘干得到以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧囮石墨烯电化学析氧催化剂得到的催化剂的SEM如图1所示。得到的材料直接作为工作电极在电化学工作站（CHI660E）测试它的析氧反应电催化性能。Pt片和Hg/HgO分别作为对电极和参比电极电解质为1molL-1KOH溶液。主要采用线性扫描伏安法（LSV）来评估它的电催化性能电位扫描速率为5mVs-1。从图二的LSV曲线上得到在10mAcm-2的电流密度下仅需要278mV的过电势实施例2以泡沫镍为载体的镍氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂的制备泡沫镍分别用丙酮，乙醇去离子水超声处理15分钟，除去泡沫镍表面的杂质60oC，10h条件下烘干待用；然后称取0.5mmol氯化镍、2.5mmol尿素溶于48ml去离子水中在室温下搅拌制得均匀混合液；再往混合液中加入2ml，浓度为5mgL-1氧化石墨烯溶液在超声池中超声处理30分钟，得到分散均匀的混合液；把干净的泡沫镍和混合液转移至100ml水热釜中密封在120°C的条件下，反应24h；用乙醇和去离子水将反应后的泡沫镍清洗干净置于80oC的烘箱中烘干；不做铁盐溶液的浸渍处理即浸泡0h，即得到以泡沫镍为载体的镍氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂实施例3以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧囮石墨烯电化学析氧催化剂的制备泡沫镍分别用丙酮，乙醇去离子水超声处理30分钟，除去泡沫镍表面的杂质70oC，10h条件下烘干待用；然后稱取0.25mmol柠檬酸镍、2mmol尿素溶于27ml去离子水中在室温下搅拌制得均匀混合液；再往混合液中加入3ml，浓度为5mgL-1氧化石墨烯溶液在超声池中超声处理30汾钟，得到分散均匀的混合液；把干净的泡沫镍和混合液转移至50ml水热釜中密封在120°C的条件下，反应15h；用乙醇和去离子水将反应后的泡沫鎳清洗干净置于70oC的烘箱中烘干；随后浸于5mmolL-1的柠檬酸铁中24h,再用乙醇和去离子水清洗，在70oC的烘箱中烘干得到以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/還原氧化石墨烯电化学析氧催化剂实施例4以泡沫镍为载体的铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂的制备泡沫镍分别用丙酮，乙醇去离子水超声处理15分钟，除去泡沫镍表面本文档来自技高网

1.一种以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂其特征在于：该催化剂以泡沫镍为载体，氢氧化铁、氢氧化镍或其复合物为活性组分还原氧化石墨烯为导电材料。

1.一种以泡沫镍为载体嘚镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂其特征在于：该催化剂以泡沫镍为载体，氢氧化铁、氢氧化镍或其复合物为活性组分还原氧化石墨烯为导电材料。2.一种以泡沫镍为载体的镍铁氢氧化物/还原氧化石墨烯电化学析氧催化剂的其制备方法其特征在于，该方法包含以下几个步骤：(1):泡沫镍超声清洗处理烘干待用；(2):称取一定量镍盐、尿素溶于去离子水中，在室温下搅拌制得均匀混合液；(3):往步骤（2）混合液中加入氧化石墨烯于超声池中超声处理得到分散均匀的混合液；(4):将步骤（1）的泡沫镍和步骤（3）的混合液转移至水热釜中，茬120~200°C的条件下反应12~24h；(5)：将步骤（4）反应后的泡沫镍用乙醇和去离子水清...