【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂及其制备方法和在电解水和海水中的应用。
技术介绍
1、发展清洁可再生能源是推动社会可持续发展的必然途径。电解水产氢技术因工艺简单和制取的氢气纯度高被认为是发展清洁能源的有效技术手段。
2、与稀缺的淡水资源相比，海水因资源丰富被认为是其理想的替代品，可实现绿氢的规模化生产。不幸的是，海水中高浓度的cl-(约0.5m)会腐蚀电解水阳极催化剂的结构，致使催化剂的活性和稳定性急剧下降，严重阻碍了电解水效率。因此电解海水技术的关键是设计构造抗氯腐蚀的阳极电催化剂。
3、2022年12月2日公开的公开号为cn 115418667 a的专利，公开了氧化锰薄膜包覆类水滑石纳米片海水氧化电催化剂及其制备方法，通过水热和电沉积，将超薄mnox膜覆盖的nife-ldh纳米片阵列直接组装在泡沫镍上，记为mnox/nife-ldh/nf。该催化剂在碱性海水电解质中表现出优异的选择性oer活性。在碱性海水电解液中，mnox/nife-ldh/nf的析氧性能与耐氯腐蚀性能明显优于nife-ldh/nf。良好的oer选择性和催化性能归因于以及mnox薄膜层选择性阻止cl-接近催化中心和电沉积mnox层产生的氧空位、良好的导电性、快速的动力学和丰富的活性位点。mnox薄膜层还能有效抑制cl-对进入催化剂并防止催化剂泄漏，提高了催化剂的耐腐蚀性和稳定性。但是其制备方法复杂，成本高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种
2、本专利技术的还有一个目的在于提供一种具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂在电解水或者海水中的应用，产品具有c-o-m抗氯腐蚀位点且c-o-m位点由于电负性相互排斥的作用阻碍氯离子对金属位点的毒化，能够用于海水电解。
3、本专利技术具体技术方案如下：
4、一种具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂的制备方法，具体为：
5、将析氧反应电催化剂和含有羧基的有机物混合在溶剂中，加热反应，得到具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂。
6、所述析氧反应电催化剂为含有金属镍、铁、钴或者铜中的一种或者几种的析氧反应电催化剂；优选的，所述析氧反应电催化剂为泡沫镍负载的nife ldh催化剂、泡沫镍负载的nifeco lth催化剂或泡沫铁负载的nifecu lth催化剂。
7、所述析氧反应电催化剂和溶剂的用量比为0.1-100mg/ml；
8、所述溶剂为水和醇任意比例的混合溶剂；所述醇选自甲醇、乙醇或乙二醇任意一种或者几种；所述水优选为纯水。
9、所述含有羧基的有机物选自酒石酸钠、苹果酸钠、柠檬酸钠或者水杨酸钠中的一种或者几种；
10、所述含有羧基的有机物和析氧反应电催化剂的质量比为1：1-45：1；
11、所述加热反应是指在80-160℃下反应4-48小时；
12、进一步的，待水热反应结束后，沉淀冷却，分离，沉淀先水洗，再醇洗，在30-60℃下真空干燥至恒重，即得到具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂。
13、本专利技术提供的一种具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂，采用上述方法制备得到，所述具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂为相互堆积的宽度300nm–700nm的纳米片。m为ni、fe、cu或co一种或几种；
14、本专利技术提供的一种具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂在电解水或者海水中的应用。在1.0m koh溶液中该具有抗氯腐蚀的c-o-m位点催化剂达到300ma·cm-2的过电位在200-330mv vs.rhe之间；在1.0m koh+海水介质中，其达到300ma·cm-2的过电位在260-450mvvs.rhe之间。另外，c-o-m键的作用，使得具有抗氯腐蚀c-o-m位点的催化剂相对于没有抗氯腐蚀的催化剂的过电位在1.0m koh和1.0m koh+海水分别减小了10-100mv。
15、本专利技术以羧基有机分子为结构单元，通过水热反应使羧基有机分子耦合ni、fe、cu或co即可制得羧基锚定金属(c-o-m，c为碳元素，o为氧元素，m代表金属，具体指ni、fe、cu或co)催化剂，由于羧基对活性位点电子结构的调控作用，该材料并表现出优异的析氧活性和优异的抗腐蚀能力。羧基有机分子廉价易得，在水热条件下羧基有机分子中羧基官能团易和金属离子(铁、镍、钴和铜等)发生配位反应，使目标材料中金属活性位点的电子结构发生改变，这有利于氧活性物种的吸附和脱附，且抗腐蚀位点中c-o-m键有机静电排斥作用能有效阻碍了氯离子的毒化作用。本专利技术以羧基有机分子为结构单元改性过渡金属基电催化剂，替代了传统的贵金属催化剂，为电解水析氧反应提供了一种廉价易得且电催化活性突出的电催化剂。
16、与现有技术相比，本专利技术在水热条件下制备，羧基有机分子容易和过渡金属(ni、fe、cu和co等)发生配位反应，改善金属位点的电子结构，这有利于氧活性物种的吸附和脱附，且抗腐蚀位点c-o-m由于静电排斥作用能有效阻碍了氯离子对活性位的毒化作用，制备方法简单、形貌均匀，具有优异的析氧反应电催化活性，将其应用在电解水和电解海水领域，可为解决当前日益严重的能源危机和环境污染问题提供一条切实可行的思路。
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1.一种具有C-O-M抗氯腐蚀位点催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述析氧反应电催化剂为含有金属镍、铁、钴或者铜中的一种或者几种的析氧反应电催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述析氧反应电催化剂为泡沫镍负载的NiFe LDH催化剂、泡沫镍负载的NiFeCo LTH催化剂或泡沫铁负载的NiFeCu LTH催化剂。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述析氧反应电催化剂和溶剂的用量比为0.1-100mg/mL。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水和醇任意比例的混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有羧基的有机物选自酒石酸钠、苹果酸钠、柠檬酸钠或者水杨酸钠中的一种或者几种。
7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述含有羧基的有机物和析氧反应电催化剂的质量比为1：1-45：1。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热
9.一种权利要求1-8任一项所述制备方法制备的具有C-O-M抗氯腐蚀位点催化剂。
10.一种权利要求9具有C-O-M抗氯腐蚀位点催化剂的应用，其特征在于，在电解水或海水中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有c-o-m抗氯腐蚀位点催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述析氧反应电催化剂为含有金属镍、铁、钴或者铜中的一种或者几种的析氧反应电催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述析氧反应电催化剂为泡沫镍负载的nife ldh催化剂、泡沫镍负载的nifeco lth催化剂或泡沫铁负载的nifecu lth催化剂。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述析氧反应电催化剂和溶剂的用量比为0.1-100mg/ml。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹奎，江彬彬，肖晗，赵慧，徐文静，曹圆圆，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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