一种镍锰气凝胶催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用

技术特征：
1.一种镍锰气凝胶催化剂，其特征在于：具有孔隙率大于＞75%的气凝胶结构，以晶态单质镍为骨架，所述骨架表面覆盖有非晶态氢氧化镍和晶态氧化锰；所述镍锰气凝胶催化剂的合原料中镍、锰元素的摩尔比为1:（0.2-1.8）。2.如权利要求1所述的镍锰气凝胶催化剂，其特征在于：所述催化剂制成后镍、锰元素的摩尔比为1:1。3.如权利要求1所述的镍锰气凝胶催化剂，其特征在于：具有孔隙率为78.6%-85.2%的气凝胶结构。4.如权利要求1所述的镍锰气凝胶催化剂，其特征在于：制备方法为：将镍盐与水混合配制成镍溶液；将锰盐与水混合配制成锰溶液；取硼氢化钠加入水配制成硼氢化钠溶液；将硼氢化钠溶液匀速倒入所述镍溶液中，随后迅速加入锰溶液；轻轻旋转盛有所得混合溶液的容器，静置后洗涤，分别用去离子水及无水乙醇交换清洗涤后的上清液，真空干燥，获得镍锰气凝胶催化剂；所述镍、锰元素的摩尔比为1:（0.2-1.8）；所述硼氢化钠与镍元素的摩尔比为（2-3）:1。5.如权利要求4所述的镍锰气凝胶催化剂，其特征在于：将六水氯化镍或六水硝酸镍与水混合配制成浓度为0.5-0.15mol/l的镍溶液；取四水氯化锰或六水硝酸锰与水混合配制成0.5-0.15mol/l的锰溶液；取硼氢化钠加入水配制成0.5-0.15mol/l的硼氢化钠溶液；将硼氢化钠溶液匀速倒入所述镍溶液中，随后迅速加入锰溶液；轻轻旋转盛有所得混合溶液的容器0.5-1.5min，静置10-12h后洗涤，分别用去离子水及无水乙醇交换洗涤后的上清液，真空干燥6-12h，获得镍锰气凝胶催化剂；所述镍、锰元素的摩尔比为1:（0.2-1.8）；所述硼氢化钠与镍元素的摩尔比为（2-3）:1。6.镍锰气凝胶催化剂在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用，其特征在于：以权利要求1-5之一所述镍锰气凝胶催化剂为电催化剂，以碱性生物质水溶液为电解液；所述电解液中包括浓度为0.1-1mol/l的甲醇、乙二醇或尿素，浓度为0.5-2mol/l的氢氧化钠或氢氧化钾。7.如权利要求6所述的应用，其特征在于：所述电解液中包括乙二醇，其浓度为0.5-1mol/l；所述制氢的反应温度为室温。8.如权利要求6所述的应用，其特征在于：所述电催化剂负载于载体中；所述载体为具有导电性能的金属基底或非金属基底。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述载体选自玻碳电极，泡沫镍和亲水碳布中的任意一种。10.镍锰气凝胶催化剂在甲酸盐或乙醇酸盐制备中的应用，其特征在于：以权利要求1-5之一所述镍锰气凝胶催化剂为电催化剂，以碱性生物质水溶液为电解液；所述电解液中包括甲醇或乙二醇或尿素。

技术总结
本发明涉及制氢领域，公开了一种镍锰气凝胶催化剂及其在电催化碱性生物质水溶液制氢中的应用。该催化剂以晶态单质镍为骨架，表面覆盖有非晶态氢氧化镍和晶态氧化锰。该应用以镍锰气凝胶催化剂为电催化剂，以碱性生物质水溶液为电解液。将本发明的镍锰气凝胶催化应用于电催化碱性生物质水溶液制氢时，可以促进析氧反应过程中的电荷转移，具有超高的电催化氧化性能。本发明的制氢体系以乙二醇等生物质氧化过程取代OER过程提供电子，可促进HER过程的制氢，具有制氢高效、制氢条件温和、催化过程安全、在制氢的同时还能够产生具有经济价值的副产物的特点。产物的特点。产物的特点。


技术研发人员：李仁宏 方政 杜向博文 钱凯成 韦童
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2022/12/30