本發(fā)明涉及一種以硅材料為基底的具有高電催化性能及穩(wěn)定性的陽極的制備，尤其涉及一種非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極及其制備方法。

背景技術(shù)：

電解水被認(rèn)為是一種清潔的制氫制氧方法，然而其成本一直是限制其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。在電解水的過程中，陽極材料的制備對(duì)體系的成本、電極壽命、電子效率有著最為深遠(yuǎn)的影響。對(duì)于電化學(xué)陽極，基本的要求有兩點(diǎn)，第一是具有較低的產(chǎn)氧電位，第二點(diǎn)是需要有較好的工作穩(wěn)定性，減少工作中的氧化與溶解。所以，金、鉑和銥等穩(wěn)定的貴金屬材料通常被用于電化學(xué)氧化反應(yīng)。其中，更以釕和銥催化性能最佳。而銥因其更高的穩(wěn)定性受到更多關(guān)注。然而，雖然銥是一種常用的產(chǎn)氧催化劑，但其價(jià)格昂貴至每克128人民幣，且其地殼含量較少，現(xiàn)有年消費(fèi)量只有4到9噸，嚴(yán)重的限制了以銥為基礎(chǔ)的電化學(xué)制氫制氧方法的大規(guī)模工業(yè)化。為了解決這一問題，尺寸穩(wěn)定電極(形穩(wěn)陽極，DSA)利用貴金屬氧化物涂覆廉價(jià)基底獲得極大成功，其不僅具有較好的催化活性，而且具有較高的穩(wěn)定性。在包括鈦、銅鉭合金等眾多基底的對(duì)比中，以硅基底條件下的氧化銥不僅催化性能較高，同時(shí)具有較長時(shí)間的穩(wěn)定性。

然而，DSA制備過程中，穩(wěn)定晶格結(jié)構(gòu)的形成不僅降低了催化劑的自身的催化性能，而且對(duì)能量投入量的要求極高，同時(shí)催化劑的用量仍然較高。為了進(jìn)一步提高催化劑的催化性能，降低催化劑的用量，從而降低成本，改進(jìn)的前驅(qū)體溶液在比表面較大的納米多孔硅表面實(shí)現(xiàn)沉積，可以大幅度降低催化劑的用量。

而如今，原子層沉積技術(shù)雖然被大量用于金屬及金屬氧化物的表面保護(hù)，其可控的生長厚度與優(yōu)秀的電學(xué)性能受到人們的廣泛關(guān)注，雖然二氧化鈦被廣泛應(yīng)用于光電化學(xué)領(lǐng)域，考慮二氧化鈦層自身并不具備高的電催化性能其直接在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用卻并不常見。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極及其制備方法及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極，所述陽極包括表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底和二氧化鈦保護(hù)層；所述二氧化鈦保護(hù)層涂覆在所述表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底外側(cè)。

優(yōu)選地，所述納米多孔硅基底的孔徑為10-50nm。

優(yōu)選地，所述納米氧化銥在納米多孔硅基底表面的的宏觀負(fù)載量為0.2～1g/cm²，單位質(zhì)量表現(xiàn)出很高的催化性能。

優(yōu)選地，所述表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底的制備方法包括以下步驟：

A1、納米多孔硅基底的制備：將硅基底材料進(jìn)行清洗，采用銀離子輔助化學(xué)蝕刻在硅基底材料上形成納米孔結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過濃硝酸處理3-5min，清洗，烘干即得；采用濃硝酸處理后不經(jīng)過氫氟酸處理，硝酸處理過程中不僅能去除銀離子也能實(shí)現(xiàn)表面一定程度的親水化。

A2、氧化銥催化劑前驅(qū)體溶液的合成：將K₂IrCl₆和NaOH溶于水中，在70℃條件下攪拌40分鐘，冷卻后4℃冷藏；

A3、氧化銥催化劑的負(fù)載：將步驟A2制備的氧化銥催化劑前驅(qū)體溶液滴涂于步驟A1制備的納米多孔硅基底表面，蒸干溶劑，然后低溫退火，即得所述表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底。

所述氧化銥并不為單一價(jià)態(tài)，在合成過程中發(fā)生一定程度的價(jià)態(tài)變化，至少表現(xiàn)出三種不同價(jià)態(tài)，并均勻的分布于電極表面。

優(yōu)選地，步驟A1中，所述陰離子輔助化學(xué)蝕刻過程中，沉積時(shí)間為30-90s，蝕刻時(shí)間3-9min。

優(yōu)選地，步驟A2中，所述K₂IrCl₆與NaOH的體積比為1:6。

優(yōu)選地，步驟A3中，所述低溫退火采用以下步驟：溫度為110～120℃下退火10～15分鐘。

優(yōu)選地，所述二氧化鈦保護(hù)層為非晶態(tài)薄層，厚度小于10nm。所述二氧化鈦保護(hù)層為非晶態(tài)存在，具有一定的載流子傳輸能力。所述二氧化鈦保護(hù)層厚度小于10nm，保留了硅基底的納米多孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供了一種非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極的制備方法，包括以下步驟：

在反應(yīng)室內(nèi)，以二甲氨基鈦和水為前驅(qū)體，采用原子層沉積方法在所述表面負(fù)載氧化銥催化劑的納米多孔硅基底的外側(cè)形成二氧化鈦保護(hù)層，即可。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)室內(nèi)的溫度為150℃，壓力為27Pa。

優(yōu)選地，所述原子層沉積方法具體過程為：氣源1曝氣200毫秒，等待5秒，抽氣20s；氣源2曝氣15ms，等待5s，抽氣20s。通過控制反應(yīng)循環(huán)圈數(shù)來得到不同厚度的二氧化鈦保護(hù)層。

所述每一個(gè)循環(huán)圈形成一個(gè)厚約為0.62nm的二氧化鈦層，通過控制反應(yīng)循環(huán)圈數(shù)，可將層厚控制在10nm以下。

本發(fā)明所述的制備方法中，不進(jìn)行高溫條件下的二次退火，只采用150℃，可以有效保持非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的存在。

本發(fā)明電極的制備溫度不超過150℃，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的DSA電極的制備溫度，同時(shí)，其催化性能依賴于低用量的高效催化劑，而用二氧化鈦層保護(hù)取代了傳統(tǒng)大量氧化銥的保護(hù)，從而大大降低了氧化銥的使用，大大的節(jié)約了成本。

本發(fā)明的合成方法操作簡單，所得到的電極仍然保留納米硅基底的多孔特征和納米氧化銥催化劑的高效催化性能，并且二氧化鈦層的厚度條件可控，其存在使得電極具有較長的使用壽命。而且采用二氧化鈦取代傳統(tǒng)陽極中的二氧化銥與低溫條件制備的特征大幅度降低了電極制備的成本。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明操作簡單，所有的操作均在低于150℃下進(jìn)行。改進(jìn)前驅(qū)體溶液所沉積的催化劑具有高的陽極析氧催化性能，并均勻地分布于具有高的實(shí)際表面積的納米多孔硅表面，并且在非晶態(tài)二氧化鈦的保護(hù)下，不僅保持了高的催化性能，而且獲得了較高的電化學(xué)穩(wěn)定性。采用非晶二氧化鈦保護(hù)納米氧化銥/多孔硅陽極，在保持了催化劑的高效特性的同時(shí)，有效的降低了陽極制備的成本。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極的掃描電鏡圖和XPS圖譜；其中，圖1a為3nmTiO₂層條件下IrOx/Np-Si的掃描電鏡正面照片；圖1b為9nmTiO₂層條件下IrO_x/Np-Si的掃描電鏡正面照片；圖1c為3nmTiO₂層條件下IrO_x/Np-Si的掃描電鏡截面照片；圖1d為3nmTiO₂層條件下IrO_x/Np-Si的XPS全譜；圖1e為中的O元素的XPS譜圖；

圖2為Ir元素的XPS譜圖及其擬合分析；

圖3為本發(fā)明的非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極電子散射能譜圖，其中，圖3a為電子散射能譜(EDS)選擇區(qū)域；圖3b為O元素的EDS分布譜圖；圖3c為Si元素的EDS分布譜圖；圖3e為Ti元素的EDS分布譜圖；圖3f為Ir元素的EDS分布譜圖；圖3d為電極結(jié)構(gòu)的X射線衍射(XRD)圖；

圖4為本發(fā)明的非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極(TiO₂/IrO_x/Np-Si)與傳統(tǒng)電極(IrO₂/Np-Si)電化學(xué)產(chǎn)氧性能圖；

圖5為本發(fā)明的非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極穩(wěn)定性測(cè)試圖；

圖6為不同蝕刻時(shí)間制備的非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極的產(chǎn)氧性能圖；

圖7為不同催化劑負(fù)載量制備的非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極的產(chǎn)氧性能圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明采用改進(jìn)的IrO_x前驅(qū)體溶液合成了納米不可分辨的高效催化劑，結(jié)合納米多孔硅的制備技術(shù)與原子層沉積保護(hù)的技術(shù)合成了非晶態(tài)二氧化鈦保護(hù)的高效氧化銥修飾硅陽極。該電極以現(xiàn)階段大量工業(yè)化的硅為基底材料，采用了金屬輔助化學(xué)蝕刻這一低能耗的方法獲得了高比表面積的多孔硅基底，并復(fù)合了水相前驅(qū)體低溫分解的高效氧化銥催化劑，進(jìn)而利用原子層沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米硅表面的保護(hù)與高效催化劑在納米硅表面的固定。這類電極的制備溫度不超過150℃，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的DSA電極的制備溫度，同時(shí)，其催化性能依賴于低用量的高效催化劑，而用二氧化鈦層保護(hù)取代了傳統(tǒng)大量氧化銥的保護(hù)，從而大大降低了氧化銥的使用，大大的節(jié)約了成本。

以下實(shí)施例提供了一種非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極，所述陽極包括表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底和二氧化鈦保護(hù)層；所述二氧化鈦保護(hù)層涂覆在所述表面負(fù)載氧化銥催化劑的納米多孔硅基底外側(cè)。

所述納米多孔硅基底的孔徑為10-50nm。

所述納米氧化銥在納米多孔硅基底表面的的宏觀負(fù)載量為0.2～1g/cm²。

所述表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底的制備方法包括以下步驟：

A1、納米多孔硅基底的制備：將硅基底材料進(jìn)行清洗，采用銀離子輔助化學(xué)蝕刻方法在硅基底材料上形成納米孔結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過濃硝酸處理3-5min，清洗，烘干即得；

A2、氧化銥催化劑前驅(qū)體溶液的合成：將K₂IrCl₆和NaOH溶于水中，在70℃條件下攪拌加熱40分鐘，冷卻后4℃冷藏；

A3、氧化銥催化劑的負(fù)載：將步驟A2制備的氧化銥催化劑前驅(qū)體溶液滴涂于步驟A1制備的納米多孔硅基底表面，在80～150℃條件下至溶劑完全蒸干，然后低溫退火，即得所述表面負(fù)載納米氧化銥催化劑的納米多孔硅基底。

步驟A1中，所述陰離子輔助化學(xué)蝕刻過程中，沉積時(shí)間為30-90s，蝕刻時(shí)間3-9min。

步驟A2中，所述K₂IrCl₆與NaOH的體積比為1:6。

步驟A3中，所述低溫退火采用以下步驟：溫度為80～150℃下退火10～15分鐘。

所述二氧化鈦保護(hù)層為非晶態(tài)薄層，厚度小于10nm。

以下實(shí)施例還提供了一種非晶二氧化鈦/納米氧化銥/多孔硅陽極的制備方法，包括以下步驟：

在反應(yīng)室內(nèi)，以二甲氨基鈦和水為前驅(qū)體，采用原子層沉積方法在所述表面負(fù)載氧化銥催化劑的納米多孔硅基底的外側(cè)形成二氧化鈦保護(hù)層，即可。

所述反應(yīng)室內(nèi)的溫度為150℃，壓力為27Pa。

所述原子層沉積方法具體包括：所述原子層沉積方法具體過程為：氣源1曝氣200毫秒，等待5秒，抽氣20s；氣源2曝氣15ms，等待5s，抽氣20s。通過控制反應(yīng)循環(huán)圈數(shù)來得到不同厚度的二氧化鈦保護(hù)層。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種非晶二氧化鈦保護(hù)的納米氧化銥/多孔硅陽極及其制備方法，所述陽極包括親水性較好的納米多孔硅基底、以水性前驅(qū)體合成的氧化銥納米催化單元以及用于保護(hù)基底與催化劑的非晶二氧化鈦層。其中在納米多孔硅結(jié)構(gòu)形成方法中采用銀離子輔助化學(xué)蝕刻的方法，在硝酸處理過程中不僅能去除銀離子也能實(shí)現(xiàn)表面一定程度的親水化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了表面催化劑的均勻分布；用量較少的催化劑以無定形態(tài)存在，至少存在3個(gè)不同價(jià)態(tài)，具有很高的電化學(xué)催化產(chǎn)氧性能；二氧化鈦保護(hù)層為非晶態(tài)存在，具有一定的漏電和保護(hù)屬性。所述銀離子輔助化學(xué)蝕刻過程中，沉積時(shí)間為30s，蝕刻時(shí)間6min。

該陽極以設(shè)計(jì)的p型重?fù)诫s納米多孔硅片為基體，采用低溫滴涂分解的方法，經(jīng)過原子層沉積處理最終制備獲得。

本發(fā)明所提供IrO_x不僅限于以1:6比例合成的水相前驅(qū)體所合成的氧化銥，也包括多價(jià)態(tài)納米分子催化鈦的氧化銥，如Ir-Pi。

本發(fā)明保護(hù)層不僅可以選擇原子層沉積的非晶態(tài)二氧化鈦，也可以選擇其他不影響基底形貌的具有良好的電子傳輸特性的化學(xué)沉積薄層。

本實(shí)施例所述二氧化鈦保護(hù)的納米氧化銥/多孔硅陽極的制備方法如下：

(1)納米多孔硅基底的制備與預(yù)處理：包括清洗，納米孔結(jié)構(gòu)的形成，濃硝酸處理3-5min，清洗，烘干。

(2)氧化銥催化劑前驅(qū)體溶液的合成：將K₂IrCl₆與NaOH以1:6比例溶于水中，在70℃條件下攪拌加熱40分鐘，溶液顏色由棕色變?yōu)闊o色并逐漸出現(xiàn)淺藍(lán)色，冷卻并在4℃冷藏。

(3)氧化銥催化劑的負(fù)載：將水相前驅(qū)體溶液滴涂于親水性良好的多孔硅表面，在80～150℃條件下至溶劑完全蒸干并于120℃下低溫退火10分鐘后用清水浸泡清洗30s并吹干，催化劑負(fù)載于多孔硅表面。

(4)二氧化鈦保護(hù)層的制備：在27Pa和150℃反應(yīng)室內(nèi)，以二甲氨基鈦和水位前驅(qū)體，以氣源1曝氣200毫秒，等待5秒，抽氣20s；氣源2曝氣15ms，等待5s，抽氣20s。負(fù)載原子層沉積層，其中每個(gè)循環(huán)層厚約為0.62nm，通過控制反應(yīng)循環(huán)圈數(shù)，將層厚控制在10nm以下。

其中，納米多孔硅表層存在尺度介于10nm-50nm的微觀結(jié)構(gòu)，增大了比表面積。

其中，IrO_x表示Ir存在可以是包括4價(jià)在內(nèi)的多種價(jià)態(tài)，且Ir可以為一些以Ir-O鍵鍵合的納米催化劑，其特點(diǎn)是利用改進(jìn)的前驅(qū)體溶液形成尺度遠(yuǎn)小于100nm的催化分子。

其中，二氧化鈦保護(hù)層是以一種具有載流子傳輸特性的導(dǎo)電層，為非晶態(tài)薄層。

采用上述方法制備在宏觀催化劑沉積量為0.28g/cm²的IrO_x/Np-Si原子層沉積3nm和9nm的二氧化鈦，如圖1所示，納米多孔硅結(jié)構(gòu)的孔徑在沉積層厚度為3nm時(shí)可以較為完整的保存，孔徑為10-50nm；當(dāng)沉積層為9nm時(shí)，表面形貌由于大量二氧化鈦的存在，硅的多孔結(jié)構(gòu)逐漸被掩蓋，即9nm保護(hù)層已經(jīng)部分影響表面多孔結(jié)構(gòu)。因此，由于納米多孔硅的孔徑限制，要求盡量保持原始形貌的要求是沉積層厚度小于10nm。在掃描電鏡中，并未看到明顯的催化劑存在形貌，需要進(jìn)一步驗(yàn)證氧化銥催化劑的存在及其存在形式。

利用XPS可以發(fā)現(xiàn)，如圖1和圖2所示，表面氧化銥確實(shí)存在，且價(jià)態(tài)復(fù)雜，至少存在三種不同價(jià)態(tài)條件的氧化銥存在。從圖1和圖2中可得出，氧化銥的粒徑小于納米多孔硅基底的粒徑，即氧化銥的粒徑小于10nm。

利用電子散射能譜獲得表面元素分布情況，如圖3所示，可以發(fā)現(xiàn)Ti和O近乎完整的覆蓋了電極表層，說明原子層沉積的二氧化鈦成功的包裹了基底和催化劑，而氧化銥催化劑分布均勻且信號(hào)較弱與催化劑用量少這一特點(diǎn)相互印證。

同時(shí)，從圖3d的X射線衍射圖樣中可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)比與傳統(tǒng)的高溫?zé)Y(jié)氧化銥形穩(wěn)電極而言，本發(fā)明制備的TiO₂/IrO_x/Np-Si的X射線衍射圖中，Ti與Ir的相關(guān)衍射峰均未出現(xiàn)，表明了Ti和Ir的氧化物均以非晶態(tài)存在于納米多孔硅表面。

將本發(fā)明制備的非晶態(tài)TiO₂保護(hù)的IrO_x/Np-Si電極在1M高氯酸中進(jìn)行5mA/cm2的恒電流穩(wěn)定性測(cè)試，如圖5所示，與無TiO₂保護(hù)的IrO_x/Np-Si電極進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，沒有非晶態(tài)二氧化鈦層保護(hù)的條件下，IrO_x/Np-Si電極性能迅速衰減，在幾分鐘之內(nèi)就已經(jīng)失效；而加上非晶態(tài)二氧化鈦層后，采用8小時(shí)恒電流穩(wěn)定性測(cè)試發(fā)現(xiàn)，獲得相同產(chǎn)氧電流所需要的電壓比較，TiO₂/IrO_x/Np-Si相對(duì)于傳統(tǒng)方法制備的IrO₂/Np-Si涂層電極，所需要的電壓要小0.15V以上，且在8小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定性無明顯差異。說明本發(fā)明制備的電極在8小時(shí)內(nèi)具有與傳統(tǒng)電極(IrO₂/Np-Si)相似的穩(wěn)定性。本實(shí)施例中所述的傳統(tǒng)電極為450℃高溫?zé)峤庵苽涞木B(tài)IrO₂/Np-Si電極。其制備方法采用將IrCl₄溶于異丙醇中，獲得86M的溶液，將溶液以1.9g/cm²IrO₂的量在450℃條件下熱解在Np-Si表面，獲得具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)的IrO₂涂層。同時(shí)，本發(fā)明制備的非晶態(tài)TiO₂保護(hù)的IrO_x/Np-Si電極的電化學(xué)產(chǎn)氧性能如圖4所示，從圖4中可看出，TiO₂/IrO_x/Np-Si電極在1.2V下已經(jīng)有明顯的產(chǎn)氧能力，當(dāng)偏壓達(dá)到1.5V時(shí)，產(chǎn)氧電流達(dá)到100mA/cm²。而無TiO₂保護(hù)的傳統(tǒng)電極IrO₂/Np-Si的電化學(xué)產(chǎn)氧性能為1.35V才開始有明顯產(chǎn)氧反應(yīng)發(fā)生，即使電壓增大到1.5V，電流也仍然小于5mA/cm²，與傳統(tǒng)電極相比本發(fā)明具有較低的產(chǎn)氧電壓要求。

實(shí)施例2

本實(shí)施例比較了不同蝕刻時(shí)間對(duì)催化劑性能的影響。在0.2g/cm²宏觀催化量的條件下，如圖6所示，6min條件下，500nm的蝕刻深度即實(shí)際孔深已經(jīng)足以分散催化劑，催化性能變化較小，可保持催化劑高效的催化性能。3min條件下，在1.5V電壓下，足以看到大量細(xì)小氣泡被迅速釋放；6min時(shí)，氣泡釋放速度依然迅速在催化性能圖中也可以看出效果與3min的相似；9min條件下，氣泡釋放變慢，這是由于在9min條件下保護(hù)層效果開始變差，且催化劑性能開始降低。12min后，效果比9min更差。60min條件下，氣泡釋放明顯緩慢，保護(hù)層效果較差，導(dǎo)致催化劑性能明顯降低，雖然在0.6V條件下可以看到基底出現(xiàn)明顯的電流但沒有氣泡產(chǎn)生，即電流來源于硅基底的氧化，嚴(yán)重影響了催化劑的性能的表現(xiàn)，不能看到明顯的產(chǎn)氧電流。

實(shí)施例3

本實(shí)施例比較了不同催化劑的負(fù)載量(不同催化劑添加量)對(duì)催化劑性能的影響及相對(duì)于傳統(tǒng)方法的提高。如圖7所示，可以發(fā)現(xiàn)，提高催化劑的負(fù)載添加可以有效的提高催化電流，在1.4V偏壓下，電流值成倍增加。即證明了催化劑的增加可以有效提高電極的催化性能。圖7中，催化劑量1unit等于0.14g/cm²，標(biāo)準(zhǔn)曲線為0.28g/cm²。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)增加催化劑到3units，電流仍然繼續(xù)升高。相對(duì)而言，傳統(tǒng)電極催化劑量為1.9g/cm²，是本發(fā)明的6倍以上，其催化性能通常為在1.5V電位下，電流小于10mA/cm²(如圖4所示)；采用傳統(tǒng)方法制備電極中，若催化劑的負(fù)載量小于1g/cm²，其催化效果在1.4V電位下約為2.5mA/cm²。而本發(fā)明的催化性能為在1.4V電位下電流大于25mA/cm²。綜合上述可以得出，本實(shí)驗(yàn)中，由于催化劑納米態(tài)與非晶態(tài)的性質(zhì)，每克催化劑在該種電極上實(shí)現(xiàn)了催化劑性能六十倍的提高。

本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。