【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学，具体涉及一种银基析氧电催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、氢气是一种理想的清洁能源载体，开发氢能成为解决化石能源危机和环境污染的可行方案。在众多制氢方法中，电解水被认为是一种非常有效且环保的方法。在电解水制氢过程中，阳极析氧反应(oe r)由于涉及o-h键断裂和o-o键形成，h2o分子需经历4h+和4e-转移过程才能形成o2，通常需要较大的过电位。因此，析氧反应在动力学上限制了电解水的整体效率，电解水所需电压往往远高于理论电压。因此，设计构筑高效且稳定的析氧催化剂对于提高整体电解水析氢效率至关重要。
2、目前，常见的析氧电催化剂包括贵金属基催化剂(如iro2、ruo2)和过渡金属氧化物，前者具有高催化活性和稳定性，但成本较高；后者具有较高的催化活性和较低成本，但稳定性有待提高。因此，开发新型低成本且稳定的析氧电催化剂成为电化学领域的研究热点。ag作为一种成本相对较低的贵金属，具有高导电性(6.30×107s m-1,20℃)、优异的氧化还原活性以及碱性条件下较高的电化学稳定性，在电催化领域具有重要的研究价值。近年来，一些银基电极材料已被证明具有电催化oer活性，但大多数研究限于在较小的电流密度(1ma cm-2和10ma cm-2)下催化oer性能，在较大的电流密度(≥50ma cm-2)下，电催化性能快速衰减，这是由于电极表面的活性组分和基底材料之间结合力较弱，活性组分容易随气泡发生脱落导致。因此，开发和设计可以在大电流密度下稳定工作的高活性银基电催化剂用于析氧反应，对于解决目前水分解制
技术实现思路
1、本专利技术目的在于解决现有银基材料在较大的电流密度下电催化oer性能快速衰减的问题，为此提供一种银基析氧电催化剂及其制备方法和应用。该银基析氧电催化剂在较大电流密度下显示稳定且较高的电催化oer活性，且制备工艺简单、制备流程简化。
2、本专利技术第一方面保护一种银基析氧电催化剂，通过电化学阳极氧化法对ag电极施加直流电压制备得到银基析氧电催化剂，银基析氧电催化剂可以简称为ag-x，其中，x为外加直流电压值。
3、所述银基析氧电催化剂的表面具有多孔结构。
4、所述银基析氧电催化剂的表面还具有ago和ag2o。
5、所述银基析氧电催化剂中存在ag-o-o-ag基团。
6、进一步地，施加10v直流电制备得到的所述银基析氧电催化剂在电流密度为50macm-2和100ma cm-2时，电催化oer过电位分别为399mv和456mv。
7、本专利技术第二方面保护一种银基析氧电催化剂的制备方法，包括如下步骤：
8、将ag电极和pt电极均放入电解质溶液中，所述ag电极连接正极，所述pt电极连接负极，在低温的条件下施加直流电压得到银基析氧电催化剂。
9、进一步地，所述电解质溶液为0.1～2.0mol l-1的koh溶液。
10、进一步地，所述低温的温度为0～5℃。
11、进一步地，所述直流电压为0.1～20v。
12、进一步地，施加所述直流电压的时间为0.1～60min。
13、进一步地，所述ag电极选自银丝、银棒、银管和银板中的一种。
14、本专利技术第三方面保护上述银基析氧电催化剂在电解水析氢领域的应用。
15、有益效果：
16、本专利技术选择ag电极作为基底，对其施加直流电压，通过电化学阳极氧化法制备银基电极材料ag-x(x为外加直流电压值)。这种方法考虑到原位阳极氧化对电极材料表面催化活性物质、导电性、传质及界面化学的积极影响。首先，阳极氧化致使银电极表面形成催化活性物质(ago和ag2o)；其次，阳极氧化过程中形成的o2诱导电极材料表面多孔结构的形成，可促进电催化过程中离子的传输；再次，银电极基底与银氧化物之间较强的界面相互作用有利于提高电子传导率及电极材料的稳定性。
17、与现有技术相比，该方法制备步骤简单、操作方便，利用本专利技术方法制备的电极材料具有多孔表面结构，表面催化活性物质(ag2o和ago)与ag基底有较强的结合力，能够在较大的电流密度下高效稳定工作。其中电极ag-10在电流密度为50ma cm-2和100ma cm-2时，电催化oer过电位分别为399mv和456mv，在电流密度为50ma cm-2时，该电极在工作21h后依然保持稳定。该方法制备的电极表现出低的过电位和高的稳定性，可推广到其他金属氧化物基电催化剂的合成中。
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1.一种银基析氧电催化剂，其特征在于，通过电化学阳极氧化法对Ag电极施加直流电压制备得到银基析氧电催化剂；
2.根据权利要求1所述的银基析氧电催化剂，其特征在于，施加10V直流电制备得到的所述银基析氧电催化剂在电流密度为50mA cm-2和100mA cm-2时，电催化OER过电位分别为399mV和456mV。
3.一种权利要求1或2所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述电解质溶液为0.1～2.0mol L-1的KOH溶液。
5.根据权利要求3所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述低温的温度为0～5℃。
6.根据权利要求3所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述直流电压为0.1～20V。
7.根据权利要求3所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，施加所述直流电压的时间为0.1～60min。
8.根据权利要求3所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述Ag电极选自银丝、银棒
9.一种权利要求1～2任意一项所述的银基析氧电催化剂或权利要求3～8任意一项所述的制备方法制得的银基析氧电催化剂在电解水析氢领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种银基析氧电催化剂，其特征在于，通过电化学阳极氧化法对ag电极施加直流电压制备得到银基析氧电催化剂；
2.根据权利要求1所述的银基析氧电催化剂，其特征在于，施加10v直流电制备得到的所述银基析氧电催化剂在电流密度为50ma cm-2和100ma cm-2时，电催化oer过电位分别为399mv和456mv。
3.一种权利要求1或2所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的银基析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述电解质溶液为0.1～2.0mol l-1的koh溶液。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李健生，刘健，桑晓静，由万胜，
申请(专利权)人：辽宁师范大学，
类型：发明
国别省市：
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