[发明专利]一种高熵合金催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了种高熵合金催化剂的制备方法，包括以下步骤：以镍盐、铁盐、铝盐、钴盐和铜盐为原料，将所述原料与柠檬酸、硼酸、L‑型抗坏血酸溶解于离子水中，充分搅拌均匀后得到澄清溶液；在得到的澄清溶液中，加入镍网或泡沫镍，机械搅拌，超声震荡，使得金属盐均匀分布在镍网或泡沫镍；加入还原剂溶液，再于还原性气体下，还原，即制备得到高熵合金催化剂。本发明与现有技术相比的优点在于：以镍盐、铁盐、铝盐、钴盐和铜盐为原料，具有较高的普适性，在不添加表面活性剂或还原控制剂的前提下，经还原剂还原及过滤洗涤后，一步法制备得到碳担载的高熵合金材料；不使用较高温度、表面活性剂及有机溶剂，具有能耗低、环境友好的特点。

技术领域

本发明涉及到催化剂领域，具体是指一种高熵合金催化剂的制备方法。

背景技术

高熵合金是当前金属材料领域中的一类新兴前沿材料，通常是由五种及以上的金属元素相互固溶形成的具有高构型熵的多主元合金材料。高熵合金的出现，打破传统合金材料设计的理念。多主元之间的尺寸之间的差异，使高熵合金展现出独特的高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和“鸡尾酒效应”。故而，高熵合金表现出优异的耐腐蚀性、磁学性能、机械性能、低温性能以及耐辐照性，其在航空航天、能源、电子、生物医学等领域都展现出极大的应用前景。

尤其是在作为电解水催化剂时，高熵合金普遍展现出优于贵金属催化剂的催化活性，引起了广泛关注。目前关于高熵合金催化剂的合成方法主要包括固相法、液相法以及镀膜法等，所涉及的高熵合金存在比表面积小，活性位点少以及形貌单一等缺点，难以满足电解水的要求。

发明内容

本发明要解决的是以上技术问题，提供一种高熵合金催化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种高熵合金催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：以镍盐、铁盐、铝盐、钴盐和铜盐为原料，将所述原料与柠檬酸、硼酸、L-型抗坏血酸溶解于离子水中，充分搅拌均匀后得到澄清溶液；

S2：在得到的澄清溶液中，加入镍网或泡沫镍，机械搅拌，超声震荡，使得金属盐均匀分布在镍网或泡沫镍；

S3：加入还原剂溶液，再于还原性气体下，还原，即制备得到高熵合金催化剂。

进一步的，所述的S1中镍盐、铁盐、铝盐、钴盐和铜盐的质量比为1-3：1-2：1-3：1-2：0.1-2。

进一步的，所述的S2中进行机械搅拌时，加入惰性气体N2进行保护，控制转速500-1200rpm、温度0～25℃。

进一步的，所述的S3中还原剂溶液是还原剂为甲醇与乙醇中的一种或多种；

优选地，所述还原剂为甲醇和乙醇的混合溶液。

进一步的，所述的还原性气体包括体积比为1:(6-10)的氢气和氩气，氢气的体积分数为1-5％，还原具体条件为：以1-2℃/min由室温升温至40-50℃，然后以8-10℃/min升温至360-400℃，保温2.5h。

进一步的，所述镍网为60-80目；所述泡沫镍的厚度为2-3mm。

本发明与现有技术相比的优点在于：以镍盐、铁盐、铝盐、钴盐和铜盐为原料，具有较高的普适性，在不添加表面活性剂或还原控制剂的前提下，经还原剂还原及过滤洗涤后，一步法制备得到碳担载的高熵合金材料；不使用较高温度、表面活性剂及有机溶剂，具有能耗低、环境友好的特点。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：