CN108906056A - 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体制备及电催化应用 - Google Patents
一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体制备及电催化应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法及其电催化应用。首先，配制碱性钴铁水溶液，加热反应得到钴铁氧体纳米粉体；然后，通过常温还原法将得到的钴铁氧体引入氧缺陷，最终得到具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。具有氧缺陷的钴铁氧体应用到电催化产氧反应（OER）中具有优异的催化性能，过电位降为0.330 V（相对标准氢电极），塔菲尔斜率低至44 mV/dec。
Description
技术领域
本发明涉及无机纳米粉体的制备及应用领域，具体涉及一种基于水热法制备具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的方法及在电催化水分解的应用。
背景技术
随着当今社会对化石能源的依赖性逐渐增强及其消耗过程中带来的环境污染问题日益严重，探索清洁、高效、可再生的新型能源迫在眉睫。在众多新型能源中氢能因其高能量密度、清洁无污染、可循环再生等优点成为了研究的焦点。电解水析氢作为安全、高效的产氢途径引起了人们的广泛关注。然而，因其析氧半反应涉及复杂四电子历程电解水产氢反应受到了极大限制。所以迫切需要设计合成出高效的催化剂来提升析氧反应的速率。目前报道显示，促进析氧反应最有效的催化剂为贵金属Ir、Ru及其氧化物，考虑到贵金属价格昂贵并且在地球上含量稀缺有限，限制了其大规模工业化生产。因此，设计廉价、易得、高效的析氧反应催化剂对氢能的工业化生产意义重大。
纳米材料由于其表面效应、量子尺寸效应、量子遂穿效应、小尺寸效应等被赋予了许多特殊的物理化学性质。纵观各个研究领域，纳米材料已经表现出了良好的应用，电催化分解水领域也不例外。CoFe2O4作为一种具有反尖晶石结构的过渡金属氧化物，其优异的稳定性在催化领域中引起了人们广泛的关注。随着对反尖晶石结构氧化物性质的进一步深入探究，以及当前发展的纳米材料性能调控手段，CoFe2O4作为反尖晶石氧化物的重要成员其应用领域将被大幅度拓宽，产生显著的社会效益和经济效益，甚至有希望实现氢能的工业化生产。
纵观各种调控改善催化性能的有效化学手段，制造缺陷是一种新颖、高效、安全的调控手段，缺陷可以通过降低反应能垒、创造缺陷位点、提高导电性等途径实现对催化材料的调控优化。但是目前报道的缺陷大部分集中于材料的形貌及晶体结构，在保持本证晶格结构的同时实现材料中特定原子的缺陷来提升催化性能面临着巨大挑战。谢毅团队报道的通过空气煅烧法在镍钴氧体超薄纳米片中制造氧缺陷实现对镍钴氧体催化剂性能优化，并且通过密度泛函建模计算得出氧缺陷能够大幅度降低镍钴氧体催化剂对水分子的吸附能，最终实现催化性能的调控优化；王双印团队报道，通过等离子体刻蚀法在片状钴氧化物中成功地引入氧缺陷，通过制造更多缺陷位点、引入缺陷能级，成功地提升了钴氧化物的催化活性；此外近期有报道显示，超声剥离法也可以在材料中引入氧空位。但是，上述引入氧空位的这些方法复杂难操作，技术要求高不利于大规模普及。鉴于此，本发明提供了一种简单高效的引入还原剂的方法在保持CoFe2O4本证晶体结构同时制造氧缺陷，从而大幅度提升CoFe2O4纳米粉体电解水产氧催化活性的策略。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体制备方法，及其电催化性能应用。为解决上述问题本发明的技术方案为：
1. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，包括以下步骤：（1）首先在反应装置中配制钴铁源的水溶液，将钴铁源水溶液进行预处理，加入碱性调节剂制备弱碱性铁钴源反应溶液，加热反应溶液，反应一定时间后，自然冷却，离心收集得到钴铁氧体纳米粉体；（2）将还原剂超声分散在水溶液中，在机械搅拌下将钴铁纳米粉体加入到制备好的还原剂水溶液中，反应一定时间后，将产物洗涤、离心、收集、真空干燥得到具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。
2. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，铁源为六水合三氯化铁、羟基氧化铁、六水合硫酸铁、四水合氯化亚铁、九水合硝酸铁、三氧化二铁、四氧化三铁、醋酸铁、六水合硫酸铁铵中的一种或几种，最优为六水合三氯化铁、九水合硝酸铁，铁盐水溶液的浓度为0.01 ~ 0.04 mol/L，最优为0.02 ~ 0.03 mol/L。
3. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，钴源为六水合氯化钴、三氧化二钴、四氧化三钴、硫酸钴、九水合硝酸钴、醋酸钴、钴粉、乙酰丙酮钴中的一种或几种，最优为硝酸钴、六水合氯化钴，钴盐水溶液的浓度为0.005~ 0.015 mol/L，最优为0.007 ~ 0.01 mol/L。
4. 一种具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，钴源与铁源的摩尔比为1 ~ 3 : 3 ~ 9，最优为1 : 3。
5. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，所用的碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、柠檬酸三钠、氢氧化铯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、三乙胺、三甲胺、1,10 -邻菲罗啉中的一种或几种的组合，最优为柠檬酸三钠，碳酸钠。
6. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，碱性调节剂调节钴铁源水溶液至PH = 8 ~ 10，最优为调至水溶液PH = 8 ~ 9。
7. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，将所得弱碱性铁钴源水溶液130 ~ 160 oC保温反应18 ~ 30小时，最优为140 ~ 150oC保温反应22 ~ 26小时。
8. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（1）中，反应装置为不锈钢反应釜、水热高压反应釜。
9. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（2）中，钴铁氧体的浓度为0.002 ~ 0.01 mol/L。
10. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（2）中，还原剂为硼氢化钠、甲醛、四丁基硼氢化铵、柠檬酸三钠、水合肼、抗坏血酸、油酸中的一种或几种，最优为硼氢化钠、水合肼，还原剂水溶液的浓度为0.5 ~ 2 mol/L，最优为1~ 1.5 mol/L。
11. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备方法，所述步骤（2）中，将所得的反应溶液置于30 ~ 40 oC下，机械搅拌反应1 ~ 6小时，最优为3 ~ 5 小时。
12. 一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备及其电催化应用，采用三电极体系，在电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极；以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液；以H型玻璃电解槽为电解反应装置。
具体实施例方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
第一步：取实验室用50 mL水热反应釜，水热反应釜具有不锈钢外壳，聚四氟乙烯内胆。取40 mL去离子水加入到50 mL聚四氟乙烯内胆中，搅拌下依次加入六水合三氯化亚铁（0.3180 g，1.6 mmol）、硝酸钴（0.1470 g，0.6 mmol），然后加入1.8185 g碳酸钠调节反应液pH值为9.5。密封水热高压釜后将其置于130 °C的烘箱内保温30 h。自然冷却后，分别用去离子水、乙醇离心洗涤真空烘干后得到黑色钴铁氧体纳米粉体。
第二步：取50 mL去离子水加入到200 mL烧杯中，搅拌下依次加入85%水合肼（6.0mL，100 mmol），钴铁氧体纳米粉体（50 mg，0.2 mmol），30 oC下继续搅拌反应2小时，得到黑色具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。
第三步：具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体电解水应用
1. 称取5 mg 具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉末，加入到1mL乙醇与水的混合溶剂中（乙醇与水的体积比为3 : 7），同时加入50 μL Nafion溶液，超声20分钟，得到黑色澄清分散液。取4 μL上述分散液，滴涂在铂碳电极表面，铂碳电极直径为3 mm，自然晾干。
2. 采用三电极体系，在辰华660E电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试。以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极。以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液，以H型玻璃电解槽为反应装置。
3. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0 ~ 0.8 V，最高电位0.8V，最低电位0 V，开始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为0.05 V/s。采样间隔为0.001 V，静置时间为2 s，扫描段数为500。
4. 经循环伏安测试后，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行线性电压扫描测试，电压区间为0 ~ 0.8 V。初始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为5 mV/s。采样间隔为0.001 V。静置时间为2 s。
5. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，对催化剂进行交流阻抗测试，以进行动力学过程分析。参数设置如下，初始电位为0.6 V，高频为100000Hz，低频为0.1Hz。振幅为0.005 V，静止时间为2 s。经数据处理和计算后，具有氧缺陷的钴铁氧体在应用到OER中有优异效果，其催化水电解产氧的过电位为0.339 V（相对标准氢电极），塔菲尔斜率为49 mV/dec。
实施例2
第一步：取实验室用50 mL水热反应釜，水热反应釜具有不锈钢外壳，聚四氟乙烯内胆。取40 mL去离子水加入到50 mL聚四氟乙烯内胆中，搅拌下加入三氧化二铁（0.0639 g，0.4mmol），乙酰丙酮钴（0.0715 g，0.2 mmol），后加入0.5351 g氢氧化钠调节反应液pH值为8.5。密封水热高压釜后将其置于160 °C的烘箱内保温30 h。自然冷却后，分别用去离子水、乙醇离心洗涤真空烘干后得到黑色钴铁氧体纳米粉体。
第二步：取50 mL去离子水加入到200 mL烧杯中，搅拌下依次加入四丁基硼氢化铵（6.4327 g，25 mmol），钴铁氧体纳米粉体（25 mg，0.1 mmol），35 oC下继续搅拌反应6小时，得到黑色具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。
第三步：具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体电解水应用
1. 称取5 mg 具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉末，加入到1mL乙醇与水的混合溶剂中（乙醇与水的体积比为3 : 7），同时加入50 μL Nafion溶液，超声20分钟，得到黑色澄清分散液。取4 μL上述分散液，滴涂在铂碳电极表面，铂碳电极直径为3 mm，自然晾干。
2. 采用三电极体系，在辰华660E电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试。以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极。以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液，以H型玻璃电解槽为反应装置。
3. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0 ~ 0.8 V，最高电位0.8V，最低电位0 V，开始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为0.05 V/s。采样间隔为0.001 V，静置时间为2 s，扫描段数为500。
4. 经循环伏安测试后，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行线性电压扫描测试，电压区间为0 ~ 0.8 V。初始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为5 mV/s。采样间隔为0.001 V。静置时间为2 s。
5. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，对催化剂进行交流阻抗测试，以进行动力学过程分析。参数设置如下，初始电位为0.6 V，高频为100000Hz，低频为0.1Hz。振幅为0.005 V，静止时间为2 s。经数据处理和计算后，具有氧缺陷的钴铁氧体在应用到OER中有优异效果，其催化水电解产氧的过电位为0.336 V（相对标准氢电极），塔菲尔斜率为50 mV/dec。
实施例3
第一步：取实验室用50 mL水热反应釜，水热反应釜具有不锈钢外壳，聚四氟乙烯内胆。取40 mL去离子水加入到50 mL聚四氟乙烯内胆中，搅拌下加入六水合氯化铁（0.2162 g，0.8 mmol），硝酸钴（0.0735 g，0.3 mmol），后加入0.9351 g柠檬酸三钠调节反应液pH值为8.0。密封水热高压釜后将其置于140 °C的烘箱内保温26 h。自然冷却后，分别用去离子水、乙醇离心洗涤真空烘干后得到黑色钴铁氧体纳米粉体。
第二步：取50 mL去离子水加入到200 mL烧杯中，搅拌下依次加入硼氢化钠（1.8901 g，50 mmol），钴铁氧体纳米粉体（50 mg，0.2 mmol），40 oC下继续搅拌反应4小时，得到黑色具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。
第三步：具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体电解水应用
1. 称取5 mg 具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉末，加入到1mL乙醇与水的混合溶剂中（乙醇与水的体积比为3 : 7），同时加入50 μL Nafion溶液，超声20分钟，得到黑色澄清分散液。取4 μL上述分散液，滴涂在铂碳电极表面，铂碳电极直径为3 mm，自然晾干。
2. 采用三电极体系，在辰华660E电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试。以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极。以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液，以H型玻璃电解槽为反应装置。
3. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0 ~ 0.8 V，最高电位0.8V，最低电位0 V，开始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为0.05 V/s。采样间隔为0.001 V，静置时间为2 s，扫描段数为500。
4. 经循环伏安测试后，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行线性电压扫描测试，电压区间为0 ~ 0.8 V。初始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为5 mV/s。采样间隔为0.001 V。静置时间为2 s。
5. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，对催化剂进行交流阻抗测试，以进行动力学过程分析。参数设置如下，初始电位为0.6 V，高频为100000Hz，低频为0.1Hz。振幅为0.005 V，静止时间为2 s。经数据处理和计算后，具有氧缺陷的钴铁氧体在应用到OER中有优异效果，其催化水电解产氧的过电位为0.330 V（相对标准氢电极），塔菲尔斜率为45 mV/dec。
实施例4
第一步：取实验室用50 mL水热反应釜，水热反应釜具有不锈钢外壳，聚四氟乙烯内胆。取40 mL去离子水加入到50 mL聚四氟乙烯内胆中，搅拌下加入九水合硝酸铁（0.2901 g，1.2 mmol），六水合氯化钴（0.0951 g，0.4 mmol），后加入2.1836 g柠檬酸三钠调节反应液pH值为9.0。密封水热高压釜后将其置于150 °C的烘箱内保温24 h。自然冷却后，分别用去离子水、乙醇离心洗涤真空烘干后得到黑色钴铁氧体纳米粉体。
第二步：取50 mL去离子水加入到200 mL烧杯中，搅拌下依次加入85%水合肼（4.5mL，75 mmol），钴铁氧体纳米粉体（100 mg，0.4 mmol），40 oC下继续搅拌反应5小时，得到黑色具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。
第三步：具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体电解水应用
1. 称取5 mg 具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉末，加入到1mL乙醇与水的混合溶剂中（乙醇与水的体积比为3 : 7），同时加入50 μL Nafion溶液，超声20分钟，得到黑色澄清分散液。取4 μL上述分散液，滴涂在铂碳电极表面，铂碳电极直径为3 mm，自然晾干。
2. 采用三电极体系，在辰华660E电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试。以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极。以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液，以H型玻璃电解槽为反应装置。
3. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0 ~ 0.8 V，最高电位0.8V，最低电位0 V，开始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为0.05 V/s。采样间隔为0.001 V，静置时间为2 s，扫描段数为500。
4. 经循环伏安测试后，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行线性电压扫描测试，电压区间为0 ~ 0.8 V。初始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为5 mV/s。采样间隔为0.001 V。静置时间为2 s。
5. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，对催化剂进行交流阻抗测试，以进行动力学过程分析。参数设置如下，初始电位为0.6 V，高频为100000Hz，低频为0.1Hz。振幅为0.005 V，静止时间为2 s。经数据处理和计算后，具有氧缺陷的钴铁氧体在应用到OER中有优异效果，其催化水电解产氧的过电位为0.330 V（相对标准氢电极），塔菲尔斜率为44 mV/dec。
实施例5
第一步：取实验室用50 mL水热反应釜，水热反应釜具有不锈钢外壳，聚四氟乙烯内胆。取40 mL去离子水加入到50 mL聚四氟乙烯内胆中，搅拌下加入九水合硝酸铁（0.2177 g，0.9 mmol），硝酸钴（0.0735 g，0.3 mmol），后加入1.4962 g柠檬酸三钠调节反应液pH值为8.5。密封水热高压釜后将其置于145 °C的烘箱内保温25 h。自然冷却后，分别用去离子水、乙醇离心洗涤真空烘干后得到黑色钴铁氧体纳米粉体。
第二步：取50 mL去离子水加入到200 mL烧杯中，搅拌下依次加入硼氢化钠（1.8910，50 mmol），钴铁氧体纳米粉体（75 mg，0.3 mmol），30 oC下继续搅拌反应3小时，得到黑色具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体。
第三步：具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体电解水应用
1. 称取5 mg 具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉末，加入到1mL乙醇与水的混合溶剂中（乙醇与水的体积比为3 : 7），同时加入50 μL Nafion溶液，超声20分钟，得到黑色澄清分散液。取4 μL上述分散液，滴涂在铂碳电极表面，铂碳电极直径为3 mm，自然晾干。
2. 采用三电极体系，在辰华660E电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试。以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极。以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液，以H型玻璃电解槽为反应装置。
3. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0 ~ 0.8 V，最高电位0.8V，最低电位0 V，开始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为0.05 V/s。采样间隔为0.001 V，静置时间为2 s，扫描段数为500。
4. 经循环伏安测试后，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，在三电极体系中进行线性电压扫描测试，电压区间为0 ~ 0.8 V。初始电位为0 V，终止电位为0.8 V。扫描速率为5 mV/s。采样间隔为0.001 V。静置时间为2 s。
5. 以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米材料的铂碳电极为工作电极，对催化剂进行交流阻抗测试，以进行动力学过程分析。参数设置如下，初始电位为0.6 V，高频为100000Hz，低频为0.1Hz。振幅为0.005 V，静止时间为2 s。经数据处理和计算后，具有氧缺陷的钴铁氧体在应用到OER中有优异效果，其催化水电解产氧的过电位为0.334 V（相对标准氢电极），塔菲尔斜率为46 mV/dec。
Claims (9)
1.一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：（1）在反应装置中配制钴铁源水溶液，加入碱性调节剂制备碱性铁钴源水溶液，加热反应一定时间后，自然冷却，离心、洗涤收集得到钴铁氧体纳米粉体；（2）将还原剂超声分散在去离子水中，在机械搅拌下将钴铁氧体纳米粉体加入到制备好的还原剂水溶液中进行引入氧缺陷反应，将产物洗涤、离心、收集、真空干燥得到具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体。
2.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，铁源为六水合三氯化铁、羟基氧化铁、六水合硫酸铁、四水合氯化亚铁、九水合硝酸铁、三氧化二铁、四氧化三铁、醋酸铁、六水合硫酸铁铵中的一种或几种，铁源水溶液的浓度为0.01 ~ 0.04 mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，钴源为六水合氯化钴、三氧化二钴、四氧化三钴、硫酸钴、九水合硝酸钴、醋酸钴、钴粉、乙酰丙酮钴中的一种或几种，钴盐水溶液的浓度为0.005 ~0.015 mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，钴源与铁源的摩尔比为1 ~ 3 : 3 ~ 9。
5.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所用的碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、柠檬酸三钠、氢氧化铯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、三乙胺、三甲胺、1,10 -邻菲罗啉中的一种或几种的组合，碱性调节剂调节钴铁源水溶液至PH = 8 ~ 10。
6.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，将所得碱性铁钴源水溶液在130 ~ 160 oC下加热反应，反应18 ~ 30小时。
7.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，还原剂为硼氢化钠、甲醛、四丁基硼氢化铵、柠檬酸三钠、水合肼、抗坏血酸、油酸中的一种或几种，还原剂水溶液的浓度为0.5 ~ 2 mol/L。
8.根据权利要求1所述的一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，将所得的反应溶液置于30 ~ 40 oC下反应，机械搅拌1 ~6小时。
9.一种具有氧缺陷的反尖晶石型钴铁氧体纳米粉体的简单制备及电催化应用，其特征在于，采用三电极体系，在电化学工作站上进行电催化分解水产氧性能测试，以涂有具有氧缺陷的钴铁氧体纳米粉体的铂碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极；以1 mol/L 氢氧化钾溶液为电解液；以H型玻璃电解槽为电解反应装置。
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