[发明专利]一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：采用电沉积、热处理、腐蚀技术制备泡沫镍表面原位构筑的纳米多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构，其组成为表层为多孔空心球状FeCoNiCuZn高熵合金，基底层为构筑在泡沫镍表面的两级多孔NiZn-Ni，具体包括以下步骤：

（1）将泡沫镍在盐酸中进行超声清洗处理；

（2）以NiSO₄、ZnSO₄、FeSO₄、CoSO₄、CuSO₄以及Na₂SO₄、H₃BO₃组成的混合溶液作为电镀液，采用H₂SO₄溶液调节电镀液的pH，在三电极体系中，利用恒电压方法在泡沫镍表面电沉积高锌含量的合金涂层；

（3）将上述步骤（2）中所得样品在氩气或氮气气氛保护下退火热处理；

（4）将上述步骤（3）中所得样品在氨水、NaOH或KOH溶液中腐蚀一定时间得到自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂。

2.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中泡沫镍在1~8 mol/L盐酸溶液中超声5~40 min，然后用去离子水和无水乙醇清洗后晾干。

3.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的混合溶液中，NiSO₄的浓度为0.001~0.02 mol/L，ZnSO₄的浓度为0.01~0.5 mol/L，FeSO₄的浓度为0.001~0.02 mol/L，CuSO₄的浓度为0.001~0.02mol/L，CoSO₄的浓度为0.001~0.02 mol/L，Na₂SO₄浓度为0.05~0.6 mol/L，H₃BO₃浓度为0.05~0.6mol/L，H₂SO₄溶液的质量分数为1~40 %，电镀液的pH为1.0~5.0。

4.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，泡沫镍作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，所用电压范围为-1.5~-1.9 V，电沉积时间为0.5~3 h。

5.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中退火热处理温度为400~460 ℃，升温速率为2~10 ℃/min，退火时间为3~12 h。

6.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中氨水、NaOH或KOH溶液的浓度为0.2~5 mol/L，腐蚀温度为20~50 ℃，腐蚀时间为2~60 h。

7.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：（1）所述电沉积后得到的高锌含量的合金涂层中Ni的原子百分比为1~15%，Fe的原子百分比为1~15 %，Co的原子百分比为1~15 %，Cu的原子百分比为1~15 %，Zn的原子百分比为40~96 %；（2）所述腐蚀后得到的自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂中Zn的原子百分比为15~50 %，Ni的原子百分比为20~30 %，Fe的原子百分比为5~15 %，Co的原子百分比为20~30 %，Cu的原子百分比为5~10 %。

8.如权利要求1所述的一种自支撑分层多孔高熵合金@NiZn-Ni异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：表层为多孔空心球状FeCoNiCuZn高熵合金，孔径尺寸为80~800 nm；基底层为构筑在泡沫镍表面的两级多孔NiZn-Ni，一级孔壁和孔径尺寸为100~900 nm，二级孔壁和孔径尺寸为3~100 nm，合金层厚度为5~20μm。