【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制氢，具体地涉及一种可用于电解水制氢的电极片及其制备方法和用途。
技术介绍
1、随着世界现代化工业的发展，各行各业对石化能源的过度使用导致了一系列的环境问题，所以对于可再生能源和清洁能源的需求逐渐上升。氢气作为一种无污染、可再生的能源载体，是被寄予厚望的主要新能源之一，近年来受到了多方的关注和研究。
2、现如今，电解水制氢是非化石能源氢气制备的主要途径之一，也是一种相对成熟的制备高纯度氢气的技术。目前用于商用电解水制氢的水，都需要进行一定的前处理工艺除去其中的杂质离子，以避免杂质离子增加电解所需的电量以及对电极材料的腐蚀。淡水资源的稀缺性制约了整个产氢工艺的发展，如何利用不用前处理工艺的水资源直接电解是一个需要解决的问题，这其中有很大一部分的废水都被忽视了其利用价值，如何使用废水直接电解产氢，以及找寻合适的抗腐蚀毒化催化剂是此种工艺路线发展的主要技术难点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可用于电解水、特别是碱性溶液制氢的具有抗硫毒化性能的阴极电极材料，其能够在含硫废水中表现优异的制氢效率，并且具有高稳定性以及低成本的特性。
2、本专利技术的第一方面，提供了一种制备可用于电解水制氢的电极片的方法，包括以下步骤：
3、(1)制备电镀液：将镍盐、ln盐和可选的添加剂溶解在水中，制得电镀液；所述ln为选自la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb和lu中的一种或多种元素，所述添加剂选自硝酸铵、
4、(2)电镀：将催化剂载体和惰性阳极置入电镀液中，将惰性阳极连接正极，将催化剂载体连接负极，进行电镀；
5、(3)清洗干燥：清洗电镀完成的催化剂载体，干燥，制得负载有催化剂前驱体的电极片；
6、(4)煅烧：煅烧所述负载有催化剂前驱体的电极片，煅烧温度为300-400℃，制备得到所述电极片。
7、在一个或多个实施方案中，ln为选自la、sm、lu、nd和pr中的一种或多种。
8、在一个或多个实施方案中，所述镍盐选自镍的硝酸盐、乙酸盐、卤化物和磷酸盐中的一种或多种，所述ln盐选自ln的硝酸盐、乙酸盐、卤化物和磷酸盐中的一种或多种。
9、在一个或多个实施方案中，步骤(1)中，所述电镀液中，所述添加剂的浓度为0-0.01mol/l，所述ln盐的浓度为0.01-0.1mol/l，所述镍盐的浓度为0.2-1mol/l。
10、在一个或多个实施方案中，步骤(1)中，所述电镀液中，所述ln盐浓度是所述镍盐浓度的5％-10％。
11、在一个或多个实施方案中，步骤(1)中，所述镍盐为硝酸镍和/或乙酸镍，所述ln盐为ln的盐酸盐和/或乙酸盐，所述添加剂为硝酸铵和/或氯化铵。
12、在一个或多个实施方案中，步骤(2)中，所述电镀的电流密度为0.1-10a/dm2、优选为2-8a/dm2，所述电镀的电镀时间为1-30分钟、优选为10-25分钟。
13、在一个或多个实施方案中，步骤(2)中，所述催化剂载体的材质选自镍、铁和铜中的一种或多种，优选为镍；所述催化剂载体的形状为片状、网状、颗粒或者泡沫，优选为泡沫。
14、在一个或多个实施方案中，步骤(4)中，煅烧时的气氛为氢气和惰性气体的混合气体，所述混合气体中氢气与惰性气体的体积比为1:99-10:90；所述惰性气体优选为氮气和/或氩气。
15、在一个或多个实施方案中，步骤(4)中，煅烧时间为3-5小时。
16、本专利技术的第二方面，提供了一种使用如本专利技术第一方面所述的方法制备的电极片，所述电极片包括催化剂载体和负载于所述催化剂载体上的催化剂；所述催化剂包含镍单质、镍的氧化物和ln的氧化物。
17、本专利技术的第三方面，提供了一种如本专利技术第二方面所述的电极片的用途，所述电极片用于电解碱性溶液制氢；优选地，所述碱性溶液含有氢氧化钾；优选地，所述碱性溶液中氢氧化钾的浓度为0.5-1.5mol/l。
18、在一个或多个实施方案中，所述碱性溶液还含有硫化物；优选地，所述碱性溶液中硫化物的浓度为0.1-1mol/l；优选地，所述硫化物为na2s。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种制备可用于电解水制氢的电极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电镀液中，所述添加剂的浓度为0-0.01mol/L，所述Ln盐的浓度为0.01-0.1mol/L，所述镍盐的浓度为0.2-1mol/L；优选地，所述Ln盐浓度是所述镍盐浓度的5％-10％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镍盐为硝酸镍和/或乙酸镍，所述Ln盐为Ln的盐酸盐和/或乙酸盐，所述添加剂为硝酸铵和/或氯化铵。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电镀的电流密度为0.1-10A/dm2、优选为2-8A/dm2，所述电镀的电镀时间为1-30分钟、优选为10-25分钟。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述催化剂载体的材质选自镍、铁和铜中的一种或多种，优选为镍；所述催化剂载体的形状为片状、网状、颗粒或者泡沫，优选为泡沫。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4
8.一种使用如权利要求1-7中任一项所述的方法制备的电极片，其特征在于，所述电极片包括催化剂载体和负载于所述催化剂载体上的催化剂；所述催化剂包含镍单质、镍的氧化物和Ln的氧化物。
9.一种如权利要求8所述的电极片的用途，其特征在于，所述电极片用于电解碱性溶液制氢；优选地，所述碱性溶液含有氢氧化钾；优选地，所述碱性溶液中氢氧化钾的浓度为0.5-1.5mol/L。
10.如权利要求9所述的用途，其特征在于，所述碱性溶液还含有硫化物；优选地，所述碱性溶液中硫化物的浓度为0.1-1mol/L；优选地，所述硫化物为Na2S。
...【技术特征摘要】
1.一种制备可用于电解水制氢的电极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电镀液中，所述添加剂的浓度为0-0.01mol/l，所述ln盐的浓度为0.01-0.1mol/l，所述镍盐的浓度为0.2-1mol/l；优选地，所述ln盐浓度是所述镍盐浓度的5％-10％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镍盐为硝酸镍和/或乙酸镍，所述ln盐为ln的盐酸盐和/或乙酸盐，所述添加剂为硝酸铵和/或氯化铵。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电镀的电流密度为0.1-10a/dm2、优选为2-8a/dm2，所述电镀的电镀时间为1-30分钟、优选为10-25分钟。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述催化剂载体的材质选自镍、铁和铜中的一种或多种，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆文雅，蒋涛，李丹，龚鸣，卞铁铮，贾飞，
申请(专利权)人：江苏天合元氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。