[发明专利]一种多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法有效
申请号: | 202110302629.1 | 申请日: | 2021-03-22 |
公开(公告)号: | CN113061925B | 公开(公告)日: | 2022-02-22 |
发明(设计)人: | 刘雄军;王晶;李志斌;高瑞樱;王辉;吴渊;吕昭平 | 申请(专利权)人: | 北京科技大学 |
主分类号: | C25B11/046 | 分类号: | C25B11/046;C25B11/031;C22C30/00;C22C30/06;C22C30/02;C22C1/02;C23F1/44;C25B1/04 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 朱艳华 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多级 孔高熵 合金 电解水 催化剂 制备 方法 | ||
1.一种多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,该制备方法利用熔体金属与预合金组元之间混合焓差异,将熔炼的多主元过渡族预合金置于熔融的熔体金属M中,熔融的熔体金属M选择性地与预合金中混合焓为负的元素进行反应,形成具有富M和贫M的多相合金组织;最后去除合金中较活泼的富M相,剩余组分通过扩散、自组装形成均匀三维双连续的、具有
多级孔结构特征多级孔高熵合金电解水催化剂,具体包括以下步骤:
S1)按照设计成份选取过渡族金属,熔炼后得到过渡族高熵预合金锭,
所述过渡族金属的化学通式为(Fex1Cox2Ax3)Ny,其中,A为Ni,Cr,Mn,Cu,Zn,Al,Zr,Nb,Mo,Ti中2-4中元素,N为Ni,Cr,Mn,Cu,Zn,Al,Zr,Nb,Mo或Ti,且A与N不同,x1,x2和x3的数值取值范围为1-35,20y80,x1+x2+x3+y=100;
S2)将熔融的熔体金属M置于反应容器中,将S1)得到过渡族高熵预合金锭置于熔体金属M中,静置一段时间冷却后,得到合金锭,
S3)将S2)合金锭置于酸性溶液中进行脱合金,去除较活泼的富M相,剩余组分通过扩散形成均匀三维双连续的、具有多级孔结构特征的多级孔高熵合金电解水催化剂。
2.根据权利要求1所述多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,所述S2)中的所述熔体金属M的加入量为,熔体金属M需没过过渡族高熵预合金锭的上表面;
熔体金属M为与N混合焓为负,与其他元素的混合焓为正的金属元素或合金。
3.根据权利要求1所述多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,所述熔体金属M熔点范围为60-1200°C。
4.根据权利要求1所述多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,所述S3)中,所述酸性溶液为HNO3或H2SO4,脱合金时间为5-30min。
5.根据权利要求1所述多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,所述HNO3 或H2SO4的浓度均为0.5-3mol/L。
6.根据权利要求1所述多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,所述多级孔高熵合金电解水催化剂的韧带尺寸为200-800纳米,大孔尺寸为500纳米到2微米,小孔尺寸为40-200纳米。
7.根据权利要求1所述多级孔高熵合金电解水催化剂的制备方法,其特征在于,所述多级孔高熵合金电解水催化剂不含贵金属,在10mAcm-2下的过电位为260-300mV,且具有优异的循环稳定性。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京科技大学,未经北京科技大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110302629.1/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。