一种FeS2-Cu39S28析氧电催化剂的制备方法

本发明涉及电催化析氧，特别是涉及一种fes2-cu39s28析氧电催化剂的制备方法。

背景技术：

1、开发可持续的、无化石的途径来生产具有全球重要性的燃料和化学品，在缓解紧迫的环境污染和能源危机方面发挥重要作用。氢能因其清洁的性质、高能量密度和可持续性，将在未来能源经济中发挥重要作用。随着对氢燃料需求的不断增长，可持续制氢技术势在必行。在多种制氢途径中，电化学水分解是一种经济高效、环境友好的制氢技术，受到了广泛关注。然而在阳极的析氧反应(oer)中由于动力学缓慢导致电势过高，从而限制了电解水技术的催化效率。贵金属铱和钌基催化剂(如ruo2和iro2)已经发展成为一类高效的oer电催化剂，但是其过高的成本、稀缺的可用性和较差的稳定性严重限制了它们的大规模应用和商业化。因此，迫切需要开发地球上含量丰富的非贵金属基催化剂来替代传统的贵金属基催化剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种fes2-cu39s28析氧电催化剂的制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明的技术方案之一：一种fes2-cu39s28析氧电催化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、将铜基底加入铁盐溶液中，然后加入草酸溶液，进行低温水热反应，得到fe-cu基前驱体；

5、将fe-cu基前驱体放入硫化钠溶液中进行常温硫化处理，得到所述fes2-cu39s28析氧电催化剂。

6、更进一步地，所述铜基底包括泡沫铜。

7、铜基底既作为基底，又作为铜源。

8、泡沫铜具有多孔的结构，因此具有较大的比表面积，高比表面积有助于提高催化剂与反应物之间的接触面积，从而增强反应效率。并且泡沫铜的孔隙结构有利于更好的负载催化剂，增强反应物在表面的扩散。

9、进一步地，所述铁盐溶液中的铁盐和草酸溶液中的草酸的摩尔比为1:1；所述铁盐包括氯化铁。

10、更进一步地，所述铁盐包括六水合氯化铁。

11、进一步地，所述草酸溶液的浓度为0.3mol/l。

12、草酸可以络合金属离子，形成金属络合物负载在泡沫铜上，并且草酸的引入有助于制造硫空位。

13、进一步地，所述低温水热反应的温度为60℃，反应时间为5h。

14、进一步地，所述常温硫化处理的温度为25℃，时间为1h。

15、更进一步地，所述硫化钠为九水硫化钠。

16、本发明的技术方案之二：一种上述制备方法制备的fes2-cu39s28析氧电催化剂。

17、本发明的技术方案之三：一种上述fes2-cu39s28析氧电催化剂在电催化析氧反应中的应用。

18、本发明公开了以下技术效果：

19、(1)本发明制备的fes2-cu39s28析氧电催化剂，在碱性条件下具有优异的电催化析氧性能，且使用寿命长。在两电极的全水分解性能测试中也表现出优异的全水分解性能和良好的稳定性，在全水分解方面展现出了实际应用潜力。

20、(2)本发明的fes2-cu39s28析氧电催化剂的制备方法具有创新、节能、高效、易于规模化的特点，克服了传统催化剂制备过程中存在的繁琐、多步骤、高能量投入的问题。

21、(3)本发明制备方法简单，通过在泡沫铜上进行简单水热和硫化处理，就制备得到了在碱性条件下具有优异的电催化析氧性能，并表现出良好的长期稳定性的fes2-cu39s28析氧电催化剂。

技术特征：

1.一种fes2-cu39s28析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁盐溶液中的铁盐和草酸溶液中的草酸的摩尔比为1:1；所述铁盐包括氯化铁。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述草酸溶液的浓度为0.3mol/l。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温水热反应的温度为60℃，反应时间为5h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述常温硫化处理的温度为25℃，时间为1h。

6.一种权利要求1～5任一项所述的制备方法制备的fes2-cu39s28析氧电催化剂。

7.一种权利要求6所述的fes2-cu39s28析氧电催化剂在电催化析氧反应中的应用。

技术总结本发明公开了一种FeS<subgt;2</subgt;‑Cu<subgt;39</subgt;S<subgt;28</subgt;析氧电催化剂的制备方法，属于电催化析氧技术领域。本发明的FeS<subgt;2</subgt;‑Cu<subgt;39</subgt;S<subgt;28</subgt;析氧电催化剂的制备方法，包括以下步骤：将铜基底加入铁盐溶液中，然后加入草酸溶液，进行低温水热反应，得到Fe‑Cu基前驱体；将Fe‑Cu基前驱体放入硫化钠溶液中进行常温硫化处理，得到FeS<subgt;2</subgt;‑Cu<subgt;39</subgt;S<subgt;28</subgt;析氧电催化剂。本发明制备的FeS<subgt;2</subgt;‑Cu<subgt;39</subgt;S<subgt;28</subgt;析氧电催化剂，在碱性条件下具有优异的电催化析氧性能，且使用寿命长。在两电极的全水分解性能测试中也表现出优异的全水分解性能和良好的稳定性，在全水分解方面展现出了实际应用潜力。技术研发人员：杨秀林,韦凤丽,罗祖洋,沈靖皓,龚俊琳受保护的技术使用者：广西师范大学技术研发日：技术公布日：2024/4/22