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申请/专利权人：青岛科技大学;山东省青岛第五十八中学

摘要：本发明公开一种NiFe‑LDH负载PbO2复合催化剂及其制备方法和催化海水氧化应用。具体为先采用水热法在泡沫镍上合成NiFe‑LDH，再在NiFe‑LDH纳米片表面电沉积一层由PbO2纳米颗粒组成的致密膜，制备NiFe‑LDH@PbO2复合催化剂。PbO2致密膜的存在可选择性地抑制氯离子进入催化剂表面，从而大幅提高了催化剂的耐氯离子腐蚀能力和海水氧化的选择性；PbO2薄膜层还能防止催化剂泄漏，从而提高催化剂催化氧化碱性海水时的稳定性。因此，NiFe‑LDH@PbO2电极在碱性模拟海水和碱性天然海水电解质中均显示出了优异的析氧催化选择性和稳定性。

主权项：1.一种NiFe-LDH负载PbO2复合催化剂，其特征在于所述催化剂是由PbO2纳米颗粒组成的致密膜沉积在NiFe-LDH片上形成的复合结构；所述催化剂中PbO2纳米膜是在最优沉积时间、电流密度和支持电解质浓度条件下，采用恒电流沉积技术制备所得；所述催化剂原位生长在泡沫镍上，记为NiFe-LDH@PbO2；所述NiFe-LDH负载PbO2复合催化剂制备方法，包括以下具体步骤：aNiFe-LDH的制备将规格为2×3cm2片状泡沫镍依次置于3MHCl、去离子水、无水乙醇中各超声处理15分钟，用去离子水冲洗多次，在50℃烘箱中烘干；将1mmol的NiNO32·6H2O、0.5mmol的FeNO33·9H2O和5mmol的尿素溶解于30mL去离子水中，将混合溶液和处理好的泡沫镍一并转移至80mL的聚四氟乙烯高压反应釜中，120℃下反应12小时，冷却至室温后取出泡沫镍，用超纯水和乙醇分别清洗数次，在50℃自然干燥后即制得NiFe-LDH；bNiFe-LDH@PbO2的制备将步骤a中制备的NiFe-LDH剪裁成1×2cm2规格，将其作为工作电极，Pt丝作为对电极，AgAgCl电极为参比电极，以浓度为100mmolL-1的NaNO3和浓度为5～200mmolL-1的PbNO32混合溶液为电解质，在电流密度为5～30mA-2，沉积时间为60～1800s的条件下进行恒电流沉积，使其表面生长PbO2膜，沉积完成后取下工作电极用去离子水冲洗，烘箱50℃烘干，得到电催化剂NiFe-LDH@PbO2；所述NiFe-LDH负载PbO2复合催化剂中PbO2以纳米颗粒连接而成的膜的形式覆盖在NiFe-LDH纳米片表面，PbO2纳米颗粒粒径小于5nm，厚度小于3nm；NiFe-LDH纳米片的横向尺寸为200～350nm，厚度为20～30nm。

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