【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可再生能源电解水制氢，尤其涉及一种富缺陷羟基氧化铁复合电极及其制备方法和用途。
技术介绍
1、氢能是新世纪举足轻重的二次能源，具有高的热值，使用后不会产生碳排放。氢气可以使用的场景也比较多，可以用作氢氧燃料电池原料，用作有机合成的原料。产生氢气的方法很多，但是电催化分解水制备得到的氢气纯度高，而且需要的设施相对简单。电催化分解水过程包含两个半反应，阳极反应和阴极反应。这两个反应中，阳极反应过程需要克服更高的能垒。
2、制备高效的电催化剂能降低反应能垒，提高反应速率，降低最终的制氢成本。目前使用的催化剂中多为贵金属的催化剂，这些催化剂资源存量小，价格贵，无法满足进一步扩大规模应用。因此，开发无贵金属的催化剂来降低电催化分解水成本是必由之路。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种富缺陷羟基氧化铁复合电极及其制备方法和用途，通过在集流体上生长一层富缺陷羟基氧化铁催化层，可以增强碱性盐水电解过程阳极的效率。
2、本专利技术采用以下技术方案：一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，包括以下步骤：
3、以铁盐、金属氯化物和去离子水为原料制成混合液，混合液中铁盐和金属氯化物的摩尔量之比为1：(2～6)；
4、加热混合液至65～100℃后，将集流体浸入混合液中并保持温度，直至集流体表面形成羟基氧化铁层后取出；
5、对集流体表面的羟基氧化铁层进行等离子体处理，得到富缺陷羟基氧化铁复合电极；其中，等离子处理的功率为100
6、进一步地，铁盐为氯化铁、硝酸铁或硫酸铁；氯化物为氯化钠或氯化钾。
7、进一步地，集流体浸入混合液中的时间为20～200s。
8、进一步地，对集流体表面的羟基氧化铁层进行等离子体处理之前还包括：
9、将具有羟基氧化铁层的集流体进行水洗和烘干。
10、本专利技术的另一种技术方案：一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，采用上述的方法制得；
11、其中，羟基氧化铁层由纳米粒子组装而成的梭状体组成。
12、进一步地，羟基氧化铁层的负载量为0.5～3.2mg/cm2。
13、进一步地，羟基氧化铁层的负载量为0.8～2.8mg/cm2。
14、进一步地，梭状体的长度为170～220nm，宽度为40～60nm。
15、进一步地，梭状体的长度为190～210nm，宽度为50～60nm。
16、本专利技术的另一种技术方案：上述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的用途，将复合电极用于碱性盐水分解过程中的阳极。
17、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过制备出混合液，再将集流体浸入混合液中在集流体表面原位生长羟基氧化铁层作为催化层，最后通过等离子处理使催化层具有富缺陷，从而提升电催化过程中电流输出和耐久性，增强碱性盐水电解过程阳极的效率。
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1.一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，所述铁盐为氯化铁、硝酸铁或硫酸铁；所述氯化物为氯化钠或氯化钾。
3.如权利要求2所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，所述集流体浸入所述混合液中的时间为20～200s。
4.如权利要求2或3所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，对所述集流体表面的羟基氧化铁层进行等离子体处理之前还包括：
5.一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的方法制得；
6.如权利要求5所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，其特征在于，所述羟基氧化铁层的负载量为0.5～3.2mg/cm2。
7.如权利要求5所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，其特征在于，所述羟基氧化铁层的负载量为0.8～2.8mg/cm2。
8.如权利要求6或7所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，其特征在于，所述梭状体的长度为170～220nm，宽
9.如权利要求6或7所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，其特征在于，所述梭状体的长度为190～210nm，宽度为50～60nm。
10.如权利要求5-9任一项所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的用途，其特征在于，将复合电极用于碱性盐水分解过程中的阳极。
...【技术特征摘要】
1.一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，所述铁盐为氯化铁、硝酸铁或硫酸铁；所述氯化物为氯化钠或氯化钾。
3.如权利要求2所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，所述集流体浸入所述混合液中的时间为20～200s。
4.如权利要求2或3所述的一种富缺陷羟基氧化铁复合电极的制备方法，其特征在于，对所述集流体表面的羟基氧化铁层进行等离子体处理之前还包括：
5.一种富缺陷羟基氧化铁复合电极，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的方法制得；
6.如权利要求5所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军军，张鹏飞，杜晓倩，罗正鸿，王乃良，邱亚军，李建涛，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：
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