[发明专利]应用三维连通纳米多孔金属制备电解水阴极析氢电极的方法

摘要

本发明公开了一种三维连通纳米多孔金属的制备方法及其在电解水阴极催化材料上的应用。这种三维连通纳米多孔金属是以Mg_xM_yN_z非晶合金为前驱体，通过在呈弱酸性的铵盐溶液中去合金化的方法去除合金中Cu、Ni、Pd、Pt、Au和Ag以外的元素获得的。去合金化过程可在超声或无超声的环境下进行。该Mg_xM_yN_z非晶合金前驱体中，M为Cu、Ni、Pd、Pt、Au和Ag中的一种或一种以上，N为物理化学性质相近的镧系元素中的一种或一种以上。制备的三维连通纳米多孔金属有很高的比表面积，其比表面积达到63.8m²/g。制备的三维连通纳米多孔金属表现出优异的析氢催化性能。

主权项

1.一种应用三维连通纳米多孔金属制备电解水阴极析氢电极的方法，其特征在于包含以下步骤：步骤A：将三维连通纳米多孔金属、聚四氟乙烯和乙炔黑按照一定的比例进行混合、研磨，研磨至混合均匀，得到粘稠状浆体，混合过程中可以加入一定量的乙醇起到稀释的作用，取一定量的浆体，并将之均匀涂抹到泡沫镍上，得到载有活性物质的泡沫镍；所述三维连通纳米多孔金属以MgxMyNz非晶合金为前驱体，通过在铵盐溶液中进行去合金化腐蚀掉Mg和N元素，得到三维连通纳米多孔金属；所述M为Cu、Ni、Pd、Pt、Au和Ag中的一种或一种以上；所述N为物理化学性质相近的镧系元素中的一种或一种以上；所述镧系元素是指La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu；所述MgxMyNz非晶合金中原子百分数x+y+z＝100，40≤x≤90，5≤y≤40，5≤z≤40；所述的MgxMyNz非晶合金前驱体具有非晶态结构，无晶界、位错的缺陷；所述的铵盐溶液为(NH4)2SO4，NH4Cl，NH4NO3，NH4F，NH4Br，NH4Cl，NH4I，NH4MnO4或NH4ClO4；去合金化过程在超声状态下进行，功率范围为0～200瓦，功率为0时表示在没有超声的状态下进行；具有三维连通的孔结构，且比表面积到63.8m2/g；步骤B：将步骤A中载有活性物质的泡沫镍放置在40℃以上温度烘箱中干燥5min以上时间后取出，放置在压片机上于1Mpa以上压力下进行压片；步骤C：将步骤B中压制后的泡沫镍放置于40℃以上温度烘箱中继续干燥1h以上，然后取出，得到三维连通纳米多孔金属电解水阴极析氢电极。