[发明专利]一种LaNiAl合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种LaNiAl合金及其制备方法和应用。LaNiAl合金，为LaNi_5‑xAl_x合金，其中0x≤2.0，所述LaNiAl合金由如下步骤而制得：(1)将La、Ni、Al的硝酸盐或者氯化物按比例混合溶于水中，得到混合溶液后，加入草酸溶液进行反应，得到固体沉淀，煅烧后得到氧化物前驱体复合氧化物粉末；(2)将所述氧化物前驱体复合氧化物粉末与混合氯化物、CaH₂混合均匀后在550‑1000℃的温度下反应1‑4h，得到LaNiAl合金，所述混合氯化物由氯化物A和氯化物B组成，所述氯化物A为KCl或NaCl中的一种，所述氯化物B为LiCl、CsCl、CaCl₂或MgCl₂中的一种。

技术领域

本发明属于在稀土合金材料的领域，具体涉及一种LaNiAl合金及其制备方法和应用。

背景技术

目前，很多储氢物质的吸放氢都需要催化剂加快吸放氢的速度，降低吸放氢的温度。以LaNi₅为代表的AB₅型稀土储氢合金具有良好的吸放氢可逆性和动力学，最近的研究发现AB₅型储氢合金本身就可以作为一种高效的吸放氢催化剂，对很多储氢体系的吸放氢动力学都具有很好的催化作用。

改善LaNi₅性能的方法是向LaNi₅中掺入其他金属元素，其中常用的掺杂元素是Al。但在化学合成方法中，简单的将部分Ni的氧化物前驱体换成Al的氧化物很难得到LaNi_5-xAl_x三元合金，主要难度在于：Ni和Al的还原电势差别很大，容易造成金属偏析，不能按照计量比形成均匀的合金相，Ni-Al会形成非常稳定的NiAl二元合金相，导致获得的通常是LaNi₅和NiAl的混合物。因此目前的合成方法很难获得小尺寸的LaNi_5-xAl_x三元合金，其应用也受到很大限制。

LaNiAl三元纳米合金的储氢和催化性能优于LaNi₅，且合成难度大于单独的LaNi₅纳米合金。主要原因有(1)由于完全沉淀pH的巨大差异，La、Ni、Al三种元素无法形成均匀的氢氧化物沉淀。(2)三元合金相形成的温度更高(800℃)。按照专利CN111041277A或者其他现有方法均无法合成La-Ni-Al纯相，合金的尺寸也大于500nm，催化活性较低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种LaNiAl合金及其制备方法和应用，解决了现有技术无法合成La-Ni-Al纯相的问题，避免了La-Ni-Al合金的尺寸大于500nm并且催化活性低的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供的一种LaNiAl合金，为LaNi_5-xAl_x合金，其中0x≤2.0，所述LaNiAl合金由如下步骤而制得：(1)将La、Ni、Al的硝酸盐或者氯化物按比例混合溶于水中，得到混合溶液后，加入草酸溶液进行反应，得到固体沉淀，煅烧后得到氧化物前驱体复合氧化物粉末；(2)将所述氧化物前驱体复合氧化物粉末与混合氯化物、CaH₂混合均匀后在550-1000℃的温度下反应1-4h，得到LaNiAl合金，所述混合氯化物由氯化物A和氯化物B组成，所述氯化物A为KCl或NaCl中的一种，所述氯化物B为LiCl、CsCl、CaCl₂或MgCl₂中的一种。

优选地，步骤(1)中所述草酸溶液的溶剂为乙醇，所述草酸溶液的浓度为0.1-1mol/L。

进一步的，步骤(1)中所述固体沉淀在50-120℃的温度下干燥后，然后再400-700℃的温度下进行煅烧，煅烧时间为1-6h。