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本发明公开了一种三元金属催化剂及其制备方法和在电解重水制备氘气中的应用，所述三元金属催化剂是由载体和负载于载体上的活性组分组成，载体为表面具有含氧官能团的活性炭，活性组分为三元金属Pd‑Pt‑Ir，三元金属Pd‑Pt‑Ir的负载总量为1~5wt%，优选为3wt%；三元金属Pd‑Pt‑Ir的质量比为1:0.7~1.5:0.7~1.5，优选为1:1:1。本发明催化剂的制备方法绿色环保，低活性组分负载量的催化剂降低了生产成本，三元金属Pd‑Pt‑Ir活性组分在活性炭载体上分布均匀，同时具有良好的催化重水电解制备氘气的性能。

本发明公开了一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料，包含水热和磷化两个步骤。本发明的中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料为一种特殊的中空纳米管阵列结构，具有很高的HER和0ER催化活性，而且在碱性介质中将其同时作为阳极和阴极材料用于全解水催化反应也展现出杰出的催化活性和长久的稳定性。

本发明公开了一种二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料，为在层状双金属氢氧化物的表面原位生长有二硒化物的材料；所述的二硒化物为二硒化钼和/或二硒化钨。本发明还提供了一种所述的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料的超声强化下的原位阴离子插层以及原位自组装的制备方法。本发明还公开了所述的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料作为HER和/或OER材料的应用。本发明所制备的二硒化物/层状双金属氢氧化物复合水电解催化材料不但具有较低的析氢过电位，同时，还具有与贵金属基本相当的析氧反应(OER)过电位，性能十分优良。因此，本发明对于电解水制氢水平的提升具有重要意义。