一种CoMoO4电催化剂的改性方法及其在电催化分解水中的应用

本发明涉及清洁能源氢能领域，具体属于电催化分解水制氢领域，尤其涉及一种comoo4电催化剂的改性方法及其在电催化分解水制氧制氢领域中的应用。

背景技术：

0、技术背景

1、随着石油、天然气等传统化石燃料的大量使用，能源枯竭问题日渐引起各国政府的重点关注。另外，由化石能源消耗导致的严重环境污染问题也是人类未来发展需要面临的问题。因此，开发更为清洁的能源已成为各国科技工作者的共识。电催化分解水制氢因具有工艺简单、制氢纯度高、设备操作简便等特征是目前最具前景的制氢技术之一。

2、电催化分解水包含两个重要反应，即阴极的氢析出反应和阳极氧析出反应，但氧析出反应是涉及四电子转移的复杂过程，氧析出过程中的中间体多，这导致氧析出反应过程中动力学缓慢，实际工作电位远远大于其理论电位1.23v。因此，开发高效的阳极催化剂对于降低全解水的反应过电位具有重要作用。目前，以铱(钌)为代表的贵金属催化剂显示出优异的电催化氧析出活性，但贵金属居高不下的成本，限制了其作为商业催化剂的大规模应用。当前，过渡金属基催化剂，如铁、钴、镍基的氧化物、氢氧化物、磷化物以及他们的复合物等，具有价格低廉、制备方法简单、价态丰富易调控等特征，在电解水制氧、制氢领域越来越表现出良好的应用前景。

技术实现思路

1、针对当前对价格低廉、活性高的电催化氧析出电催化剂的需求，本发明提供一种comoo4电催化剂的改性方法，以及采用该方法得到的改性电催化剂在电解水制氧领域的应用。该电极材料改性方法简单，对设备要求低，同时，通过该方法改性的comoo4电催化剂具有小尺寸结构，可以暴露更多的活性位点，并且硫的表面修饰作用可以增加催化活性点，因而表现出高的电催化活性。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种comoo4电催化剂的改性方法，具体步骤如下：

3、步骤a：按比例配制钴盐与钼酸钠的混合水溶液并移入反应釜中，在水热条件下进行反应，得到相应的产物；

4、步骤b：将步骤a得到的产物依次经过一定浓度的过氧化氢溶液和硫化钠水溶液处理，得到改性的comoo4电催化剂。

5、优选的，所述步骤a中，使用的钴盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、乙酸钴中的一种。优选的，

6、所述步骤a中，钴盐与钼酸钠的摩尔比为1:1.08。

7、优选的，所述步骤a中，水热反应温度为195℃，反应时间为12.5h。

8、优选的，所述步骤b中，每100mg的comoo4电催化剂，所需要的过氧化氢水溶液100ml，其中过氧化氢的体积为4～8ml，反应在常温下进行。

9、优选的，所述步骤b中，每100mg的comoo4电催化剂，所需浓度为2～4m的硫化钠溶液100ml，水浴反应温度为35℃，反应时间为0.5～3h。

10、上述comoo4电催化剂的改性方法制备的comoo4催化剂在电催化水分解制氢制氧领域中的应用。

11、与现有技术中的电催化氧析出催化剂相比，本发明所提供的comoo4电催化剂改性方法制备的催化剂具有以下优点：

12、1、水热反应制备的comoo4电极材料，经该改性方法处理后，显示出较小的尺寸，因此，暴露更多的活性位点，显示出优异的电化学活性。

13、2、本发明的改性方法操作简单，对设备要求低，所使用原料价格相对低廉，可以实现大量生产制备的需求。

14、3、本发明提供的comoo4电催化剂改性方法制备的催化剂具有丰富的化合价及易调制的电子结构，因此，表现出优异的电催化水分解产氧的活性。

技术特征：

1.一种comoo4电催化剂的改性方法，其特征在于，制备步骤如下：

2.根据权利1所述的comoo4电催化剂的改性方法，其特征在于，所述步骤a中，所使用的钴盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、乙酸钴中的一种。

3.根据权利1所述的comoo4电催化剂的改性方法，其特征在于，所述步骤a中，钴盐与钼酸钠的摩尔比为1:1.08。

4.根据权利1所述的comoo4电催化剂的改性方法，其特征在于，所述步骤a中，水热反应温度为195℃，反应时间为12.5h。

5.根据权利1所述的comoo4电催化剂的改性方法，其特征在于，所述步骤b中，每100mg的comoo4电催化剂，所需要的过氧化氢水溶液100ml，其中过氧化氢的体积为4～8ml，反应在常温下进行。

6.根据权利1所述的comoo4电催化剂的改性方法，其特征在于，所述步骤b中，每100mg的comoo4电催化剂，所需浓度为2～4m的硫化钠溶液100ml，水浴反应温度为35℃，反应时间为0.5～3h。

7.如任一权利要求1-6所述的comoo4电催化剂的改性方法制备的comoo4电催化剂在电催化水分解制氢制氧领域中的应用。

技术总结本发明涉及电催化剂领域，具体公开了一种CoMoO<subgt;4</subgt;电催化剂的改性方法及其在电催化水分解领域中的应用，其具体步骤是：配制镍盐或钴盐与钼酸钠的混合水溶液，然后水热反应在195℃下保持12.5h，待降至室温取出、清洗备用；然后将水热得到的产物依次经过氧化氢和硫化钠溶液的处理，得到改性的CoMoO<subgt;4</subgt;电催化剂。将改性的CoMoO<subgt;4</subgt;用作电催化水氧化的电极材料，该催化剂显示出优异的电化学催化活性。技术研发人员：刘国强,陈翔,杨翠珍,李永涛,柳东明受保护的技术使用者：安徽工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2