本发明涉及电催化剂电解水制氢，特别涉及一种具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、水电解是一种很有前景的获得高纯度氢能的技术，为传统制氢方法提供了一种绿色的替代方案，但是目前电解水制氢面临的最大问题是制氢成本较高。水电解涉及两个反应：阴极析氢反应(her)和阳极析氧反应(oer)过程；oer过程由于涉及四个电子转移而her为二电子转移过程，因此oer一般比her更难发生，所以开发具有低过电位的oer电催化剂成为降低电解水制氢成本的关键。
2、最近的研究广泛集中在nife基催化剂上，该类催化剂在实现优异的oer催化性能方面具有巨大的潜力。这些催化剂具有适当的外围电子排列，能够在oer过程中有效吸附和解吸中间体，使其可与ir和rh等贵金属催化剂相媲美。然而，nife基催化剂仍然面临一些挑战。尽管它们在低电流下已成功实现了较为理想的过电势值，但在高电流下降低其过电势仍然很困难。此外，铁位点由于在大电流下动力学不稳定极易流失从而破坏催化剂结构使其催化稳定性较差。因此，在高电流下保持长期稳定性仍然是镍铁基催化剂的一个重大障碍，阻碍了其工业应用。
技术实现思路
1、基于上述内容，本发明目的在于提供一种具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂及其制备方法与应用，本发明提供的feooh@niooh电催化剂中fe的结合能高于未分相的feniooh(5efno)，因此fe位点的稳定性更好；同时，催化剂表面具有较多的高指数晶面表现出更好的oer催化活性。
2、为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明技术方案之一，一种具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、通过循环伏安法扫描镍铁氢氧化物至循环伏安曲线稳定，之后对循环伏安曲线稳定后的镍铁氢氧化物施加恒定电流极化，得到feooh@niooh电催化剂。
5、优选地，所述循环伏安法的扫描速率为5mv/s，扫描电压在-0.1v-0.8v范围内。
6、优选地，所述恒定电流极化的电流为1.5acm-2，极化时间为10h。
7、本发明技术方案之二，一种上述制备方法制备得到的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂。
8、本发明技术方案之三，一种上述具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂在水电解中的应用。
9、本发明公开了技术效果：
10、本发明通过强电流极化对efno进行表面原位重构，暴露出高指数晶面，有利于增强oer过程中反应中间体的吸附。此外，niooh和feooh之间的协同效应对于调节外围电子排列和降低oer的能垒起到有益的作用。
11、分相重构后的feooh中fe的结合能远高于非相分离的5efno中fe的结合能，从而起到了加固铁催化活性位点的作用，保证了大电流电解过程中fe位点不易丢失以实现优异的电解水稳定性。
12、本发明提供的efnol在大电流碱性电解水中表现出优异的oer催化性能和稳定性，对于电解水制氢的产业化应用具有积极地推进作用。
13、本发明通过大电流极化进行fe2o3向feooh的相转变，制备方法简单，有利于大规模的工业化生产。
1.一种具有稳定fe位点的高效feooh@niooh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所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，其特征在于，所述循环伏安法的扫描速率为5mv/s，扫描电压在-0.1v-0.8v范围内。
3.根据权利要求1所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，其特征在于，所述恒定电流极化的电流为1.5acm-2，极化时间为10h。
4.根据权利要求1所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，其特征在于，所述镍铁氢氧化物的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属前体溶液中包括镍元素、铁元素和尿素；所述镍元素、铁元素和尿素的摩尔比为(0.6-0.7):(0.3-0.4):1；所述镍元素由ni(no3)2·6h2o提供；所述铁元素由fe(no3)3·9h2o提供。
6.根据权利要求4所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，其特征在于，所述一锅水热法的反应温度为140℃，反应时间为9h。
7.根据权利要求4所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为5m；所述刻蚀的温度为60℃，时间为3h。
8.一种权利要求1-7任一项所述制备方法制备得到的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂。
9.一种权利要求8所述的具有稳定fe位点的高效feooh@niooh电催化剂在水电解中的应用。
