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摘要：本发明公开了一种富含氰根空位的普鲁士蓝PBA基析氧电催化剂及其制备方法和应用。即通过低温辉光放电N2等离子体处理NiCoFe‑PBA，制备了富含氰根空位电催化剂N2‑NiCoFe‑PBA。丰富的氰根空位可以调节局部电子环境，抑制析氧过程中PBA结构中[FeCN6]4‑的流失，有利于N2‑NiCoFe‑PBA表面重构为NiCoFe‑OOH。氰根空位和原位重构的FeOOH层有效抑制了Cl‑对催化剂侵蚀，提高了催化剂在碱性海水中的耐久性。在碱性模拟海水和碱性天然海水溶液中，在100mAcm‑2下，N2‑NiCoFe‑PBA分别仅需293和323mV的过电位；即使在2.0molL的高盐碱性溶液中，该催化剂也能在250mAcm‑2的大电流密度下稳定工作100多小时，而NiCoFe‑PBA前驱体只能稳定运行不到3小时。

主权项：1.一种富含氰根空位的普鲁士蓝基析氧电催化剂；其特征在于所述电催化剂以泡沫镍为基底，镍钴铁普鲁士蓝立方体沿对角线为富含氰根空位的非晶相，而立方体的边缘为晶态的镍钴铁普鲁士蓝相；所述电催化剂在制备过程中通过控制氮气等离子体电压来调节氰根空位的浓度，在析氧过程中镍钴铁普鲁士蓝表面会原位转化为NiCoFeOOH活性相；所述氰根空位记为VCN；镍钴铁普鲁士蓝记为NiCoFe-PBA；富含氰根空位的普鲁士蓝基析氧电催化剂记为N2-NiCoFe-PBA；所述电催化剂的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：aNiCoFe-PBA的制备将三片规格为2×3cm2的镍泡沫分别用1molL盐酸溶液、去离子水和乙醇超声处理30、5和10min，在50℃下干燥6h；将0.2181gNiNO32·6H2O，0.2183gCoNO32·6H2O和0.6617gNa3C6H5O7·2H2O溶于50mL去离子水中形成澄清溶液A；将0.3293gK3[FeCN6]溶于50mL去离子水中形成溶液B；在磁力搅拌下，将溶液B缓慢加入到溶液A中，在室温下形成混合溶液C；将预处理后的泡沫镍在混合溶液C中浸泡24h后，用去离子水和乙醇分别洗涤3次，在50℃干燥过夜后，得到NiCoFe-PBA前驱体；bN2-NiCoFe-PBA的制备将步骤a制备的NiCoFe-PBA前驱体放入气体等离子体腔室内，减压真空使腔室内压力保持在0.8mbar以下，以30sccm的流速通入N2，稳定后施加600V至900V的外加电压，空气等离子体处理5～40分钟，得到N2-NiCoFe-PBA催化剂；所制备的NiCoFe-PBA前驱体为均匀分布的纳米立方体，尺寸为～200nm，具有清晰的棱角和边缘；在N2等离子体活化后，N2-NiCoFe-PBA很好地保留了纳米立方体形态，但其表面相比NiCoFe-PBA前驱体变得更加粗糙，立方体沿对角线转变为富含氰根空位的非晶相，而立方体的边缘为晶态的NiCoFe-PBA相；OER过程中N2-NiCoFe-PBA表面形成了FeOOH保护层，可有效抑制催化剂被腐蚀，提高其稳定性和耐久性。

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百度查询： 青岛科技大学 山东省青岛第五十八中学 富含氰根空位的镍钴铁普鲁士蓝海水氧化电催化剂及其制备方法