CN115161691B 一種FeCoNiMg高熵非晶合金粉末的析氧催化劑及其制備方法 （中北大學）

NanoporousNitrogen/Carbon-CFeCoNiMgAlloyasaHigh-PerfoReaction.APPLIEDMATERIA頁.Miao,Fang等.FeCoNiMgBhigh-entropyoxygenevolutionreaction.JOURNALOFMATERIALSRESEARCHANDTECHNOLOGY-JT.2024,第30卷第1105-111NanoporousNitrogen/Carbon-CFeCoNiMgAlloyasaHigh-PerfoReaction.APPLIEDMATERIA頁.一種FeCoNiMg高熵非晶合金粉末的析氧催本發明公開了一種FeCoNiMg高熵非晶合金催化劑。本發明通過調控合金成分獲得成本低制備的FeCoNiMg高熵非晶合金顆粒表現出優異2所述析氧催化劑為FeCoNiMg高熵非晶合金顆粒，該高熵非晶合金顆2.根據權利要求1所述的高熵非晶合金納米顆粒析氧3.根據權利要求1所述的高熵非晶合金納米顆粒析32050年世界上20％的CO2減排可以通過氫能替代完成，氫能消費將占世界能源市場的18％。動傳統化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規模發展的理想能源載體，備受各國青程按照碳排放強度分為灰氫(煤制氫)、藍氫(天然氣制氫)、綠氫(電解水制氫、可再生能4須時刻保持電解池的陽極和陰極兩側上的壓力均衡，防止氫氧氣體穿過多孔的石棉膜混則是由于沒有用于水解離的電化學活性位點，不適當的氫結合能導致H的吸附和結合比較[0008]因此迫切需要探索新穎而多功能的電解水催化劑，此時高熵合金(HEA)由于其具5具有極其廣闊的組成空間。多元金屬納米材料催化劑具有高熵合金在性能上的雞尾酒效京大學夏定國教授團隊與中國科技大學儲旺盛副研究員合作在JournaloftheAmericanChemicalSociety上發表的題為Sub-2nmUltrasmallHigh-EntropyAlloyNanoparticlesforExtremelySuperiorElectrocatalyticHydrogenEvolution的文章，其報告了具有較高析氫反應(HER)性能的超小型高熵合金(us-HEA)(NiCoFePtRh)納米粒子(NPs)，并且其通過原位表征手段和理論計算揭示了高熵合金在電解水析氫催化反應中真實的反應過程和催化機制，該研究為高熵合金作為足夠先進的電催化劑提供強有力支“EfficientFeCoNiCuPdthin-filmelectrocatalystforalkalineoxygenandhydrogenevolutionreactions”的研究成果，其報道了采用磁控濺射法在導電基底上制備出結晶性良好的FeCoNiCuPd高熵合金薄膜，該薄膜在堿性介質中兼具優異的HER和OER電涉及的高熵合金催化劑的制備方法，主要包括配制貴金屬前驅體溶液；配制非貴金屬前驅在酸性環境中HER、OER極其活躍，能很好的降低酸性環境電解水制氫的槽電壓，穩定性優H3BO3混合溶液中；進行恒流電化學沉積。該方67氧催化劑在OER反應中應用，所述高熵非晶合金納米顆粒選自上述方法制備得到的合金納[0031](1)本發明采用一種簡單方法將熔點相差很大的金屬組分進行組合制備出高效長[0032](2)本發明制備的FeCoNiMg高熵合金納米顆粒用作電解水析氧催化劑時表現出優[0034]圖1為實施例中制備的FeCoNiMg高熵非晶合金納米顆粒的掃描電子顯微鏡(SEM)米顆粒合金用作電解水析氧催化劑時的線性掃描伏安8金納米顆粒具有相對更好的析氧催化效果。由于在高熵合金催化反應過程中會產生合金催化反應過程中這種(FeCoNiMg)OOH活性物質會變少，因此影響催化反應過程中的電粒徑分布范圍內的高熵非晶合金納米顆粒具有相對更好的析氧催化[0058]進一步的，在本發明的實施例中，配制的硼氫化鈉水溶液的濃度優選為0.3~9采用本領域技術人員熟知的市售的硼氫化鈉作為反固定滴加速率將NaBH4溶液逐滴加入前驅溶液中。但是本發明對所述的硼氫化鈉蠕動泵沒催化劑在OER反應中應用，所述高熵非晶合金納米顆粒選自上述方法制備得到的合金納米[0070]步驟1，稱取總摩爾量為0.004mol的金屬鹽(其中FeCl2·4H2O：CoCl2·6H2O：NiCl22O2[0073]步驟4，使用蠕動泵以5mL/min的固定滴加速率將NaBH4水溶液逐滴加入前驅溶液[0074]步驟5，利用抽濾機進行收集反應后粉末，并用無水乙醇和去離子水反復清洗三[0078]步驟1，稱取總摩爾量為0.003mol的金屬鹽(其中FeCoNi合金選取的金屬鹽量是FeCl22O22O2[0081]步驟4，使用蠕動泵以5mL/min的固定滴加速率將NaBH4水溶液逐滴加入前驅溶液[0082]步驟5，利用抽濾機進行收集反應后粉末，并用無水乙醇和去離子水反復清洗三[0086]步驟1，稱取總摩爾量為0.003mol的金屬鹽(其中FeCoMg合金選取的金屬鹽量是FeCl22O22O2[0089]步驟4，使用蠕動泵以5mL/min的固定滴加速率將NaBH4水溶液逐滴加入前驅溶液[0090]步驟5，利用抽濾機進行收集反應后粉末，并用無水乙醇和去離子水反復清洗三[0094]步驟1，稱取總摩爾量為0.003mol的金屬鹽(其中FeNiMg合金選取的金屬鹽量是FeCl22O22O2[0097]步驟4，使用蠕動泵以5mL/min的固定滴加速率將NaBH4水溶液逐滴加入前驅溶液[0098]步驟5，利用抽濾機進行收集反應后粉末，并用無水乙醇和去離子水反復清洗三[0102]步驟1，稱取總摩爾量為0.003mol的金屬鹽(其中CoNiMg合金選取的金屬鹽量是CoCl22O22O2[0105]步驟4，使用蠕動泵以5mL/min的固定滴加速率將NaBH4水溶液逐滴加入前驅溶液[0106]步驟5，利用抽濾機進行收集反應后粉末，并用無水乙醇和去離子水反復清洗三[0110]如圖1所示是本實施例所制備的FeCoNiMg高熵非晶合金納米顆粒的SEM照片及能[0115]