【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电催化、能源领域，具体涉及一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、氢能作为可替代传统化石燃料、缓解能源危机的清洁、可再生能源受到越来越多的关注。电解海水制氢技术被认为是一种有前景的能量转换策略。但海水电解的应用受到其复杂成分的阻碍，如主要的cl-（~0.55 m）、na+（~0.48 m）、mg2+（~0.05 m）等。在阳极侧，特别是cl-，氯析出反应（cler）与氧析出反应（oer）的热力学平衡电位相似，动力学反应速率更快，可与oer产生竞争，严重影响水的分解效率。碱性环境可抑制cler，同时可以使ca2+和mg2+转化为沉淀，进而除去ca2+、mg2+的影响。然而，碱性环境中次氯酸盐的形成仍然可以与oer竞争，但起始电位比oer高490 mv，这表明要实现100%的海水氧化而不受clo-影响，oer过电位应该不超过490 mv。
2、nife层双氢氧化物（nife ldh）因其储量丰富、固有活性强、化学成分可调等优点在碱性环境中表现出较大的应用前景。然而，纯相nife ldh的基面活性较低、长期稳定性不足限制了其在碱性海水电催化领域的应用。
技术实现思路
1、本专利技术克服现有技术的不足，提供一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法。本专利技术方法通过在nife ldh基面引入ni2+和fe3+双金属阳离子空位，调节nife lhd基面电子结构，增强ldh中金属和氧之间的结合能，加速
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法，首先，利用电化学沉积制备niznfeal ldh，其后利用碱刻蚀法在nife ldh基面引入ni2+和fe3+双金属阳离子空位，得到所述析氧催化剂。
3、作为本专利技术技术方案的进一步限定，所述制备方法具体包括以下步骤：
4、（1）取硝酸镍、硝酸铁、氯化铝和氯化锌溶于超纯水中，搅拌至溶解，得到均一混合溶液，备用；
5、（2）将步骤（1）中得到的混合溶液转入三电极电解池中，施加电压进行反应，其中，所用工作电极为泡沫镍nf，辅助电极为铂网电极，参比电极为ag/agcl电极；
6、（3）将步骤（2）中得到的工作电极用超纯水洗涤，自然干燥，得到niznfeal ldh纳米片析氧催化剂；
7、（4）将步骤（3）中得到的niznfeal ldh纳米片析氧催化剂转移至naoh中，浸泡一段时间进行碱刻蚀；
8、（5）将步骤（4）中碱刻蚀后的niznfeal ldh催化剂用超纯水洗涤，自然干燥，最终得到引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂。
9、作为本专利技术技术方案的进一步限定，步骤（1）中混合溶液中硝酸镍和硝酸铁的浓度为0.12 m；氯化铝和氯化锌的浓度为0.5 ~2 mm，并保持氯化铝和氯化锌的浓度之比为1:1。
10、作为本专利技术技术方案的进一步限定，步骤（2）中铂网电极的尺寸为1×1 cm；步骤（2）中，反应温度为25℃，施加电压为-1.0 v，反应时间为10 ~500 s。
11、作为本专利技术技术方案的进一步限定，步骤（4）中，碱刻蚀反应温度为25℃，naoh浓度为5 m，碱刻蚀时间为3~12 h。
12、本专利技术还提供上述制备方法得到的引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂。
13、本专利技术还提供上述制备方法所得到的引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂在电催化中的应用。
14、另外，本专利技术还提供一种niznfeal ldh纳米片析氧催化剂的制备方法，包括以下步骤：
15、（1）取硝酸镍、硝酸铁、氯化铝和氯化锌溶于超纯水中，搅拌至溶解，得到均一混合溶液，备用；混合溶液中硝酸镍和硝酸铁的浓度为0.12 m；氯化铝和氯化锌的浓度为0.5 ~2mm，并保持氯化铝和氯化锌的浓度之比为1:1
16、（2）将步骤（1）中得到的混合溶液转入三电极电解池中，施加电压进行反应，其中，所用工作电极为泡沫镍nf，辅助电极为铂网电极，参比电极为ag/agcl电极；
17、（3）将步骤（2）中得到的工作电极用超纯水洗涤，自然干燥，得到niznfeal ldh纳米片析氧催化剂。
18、本专利技术还提供上述制备方法所得到的niznfeal ldh纳米片析氧催化剂。
19、本专利技术还提供上述的制备方法所得到的niznfeal ldh纳米片析氧催化剂在电催化中的应用。
20、与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：
21、1．本专利技术方法通过在nife ldh基面引入ni2+和fe3+双金属阳离子空位，调节nifelhd基面电子结构，增强ldh中金属和氧之间的结合能，加速nifeooh活性相的演化，达到提高nife ldh的海水分解催化活性和稳定性目的。
22、2．本专利技术所公开的引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂呈纳米片状结构，同时含有两种金属阳离子空位，活性和稳定性高，使用寿命长。
23、3．本专利技术采用了电化学沉积法和碱刻蚀法，制备条件温和，易于操作，制备效率高，成本低，适于规模化生产。
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1.一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法，其特征在于，首先，利用电化学沉积制备NiZnFeAl LDH，其后利用碱刻蚀法在NiFe LDH基面引入Ni2+和Fe3+双金属阳离子空位，得到所述析氧催化剂。
2.根据权利要求1所述一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
3. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合溶液中硝酸镍和硝酸铁的浓度为0.12 M；氯化铝和氯化锌的浓度为0.5 ~2 mM，并保持氯化铝和氯化锌的浓度之比为1:1。
4. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中铂网电极的尺寸为1×1 cm；步骤（2）中，反应温度为25℃，施加电压为-1.0 V，反应时间为10 ~500 s。
5. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（4
6. 一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法所得到的引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂。
7. 一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法所得到的引入双金属阳离子空位的NiFe LDH析氧催化剂在电催化中的应用。
8.一种NiZnFeAl LDH纳米片析氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9. 一种如权利要求8所述的制备方法所得到的NiZnFeAl LDH纳米片析氧催化剂。
10. 一种如权利要求8所述的制备方法所得到的NiZnFeAl LDH纳米片析氧催化剂在电催化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法，其特征在于，首先，利用电化学沉积制备niznfeal ldh，其后利用碱刻蚀法在nife ldh基面引入ni2+和fe3+双金属阳离子空位，得到所述析氧催化剂。
2.根据权利要求1所述一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
3. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合溶液中硝酸镍和硝酸铁的浓度为0.12 m；氯化铝和氯化锌的浓度为0.5 ~2 mm，并保持氯化铝和氯化锌的浓度之比为1:1。
4. 根据权利要求2所述的一种引入双金属阳离子空位的nife ldh析氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中铂网电极的尺寸为1×1 cm；步骤（2）中，反应温度为25℃，施加...
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