[发明专利]一种可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金和应用

说明书

一种可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金和应用，它涉及一种高熵非晶合金和应用。本发明要解决现有催化剂材料降解效率低，难以适用于中、碱性环境污水降解，且非晶材料无法同时满足污水降解及析氢析氧的双效需求。可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金，按照原子百分数计它的化学通式为Cosubgt;a/subgt;Alsubgt;b/subgt;Cusubgt;c/subgt;Fesubgt;d/subgt;Nisubgt;e/subgt;Bsubgt;f/subgt;；应用：以CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金作为催化剂，在过硫酸盐体系中降解有机废水中的有机物；以CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金作为催化剂，在电解液中电解水析氢析氧。

技术领域

本发明涉及一种高熵非晶合金和应用。

背景技术

近些年由于化工及医药等工业的高速发展，产生了大量的难降解工业有机污水。有效解决水体污染这一问题，是达到“绿色发展”目标的重要一环。研究者们在水处理领域做出了大量研究，探索出了一系列水处理技术。目前最常用且最有效的方法是高级氧化法，其可以快速降解水体中污染物，有效去除，但大多适用于酸性环境，在中性及碱性环境中降解效果不太理想。

除水污染外，能源危机也是当今所面临的重大问题，电解水析氢析氧被认为是清洁高效的能源再生途径，因此，电解水等研究已掀起了热潮。将污水降解与电解水制氢制氧相结合，一方面可解决日益严重的水污染问题，缓解用水的紧缺，另一方面还可以制氢制氧，提供日常所必须的能源。双效催化剂的开发与利用是实现环境保护与“绿氢”目标的重要结合。

非晶合金作为近年来的热门材料，相较于晶态结构，其亚稳态结构具有结构和化学均匀性，无位错、晶界等缺陷的特点，同时具有良好的耐腐蚀性和丰富的表面活性位点的优势，在污水降解中已表现出的优异的性能。但其作为水处理和电解水双功能催化剂的研究还比较匮乏，现有催化剂大多针对其中一项催化功能而设计，无法同时满足污水降解及电解水析氢析氧的需求。

发明内容

本发明要解决现有催化剂材料降解效率低，难以适用于中、碱性环境污水降解，且非晶材料无法同时满足污水降解及析氢析氧的双效需求，而提供一种可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金和应用。

一种可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金，按照原子百分数计，它的化学通式为Co_aAl_bCu_cFe_dNi_eB_f，其中，15≤a≤30，0≤b≤30，0≤c≤30，0≤d≤30，15≤e≤30，0≤f≤20，且a+b+c+d+e+f＝100。

一种可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金的应用，以CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金作为催化剂，在过硫酸盐体系中降解有机废水中的有机物；以CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金作为催化剂，在电解液中电解水析氢析氧。

本发明的有益效果是：

(1)利用熔体抽拉制得的CoAlCuFeNiB系高熵非晶纤维，在过硫酸盐体系下进行催化降解实验，可有效降解有机废水中的罗丹明B、磺胺二甲基嘧啶或苯胺，且无论在酸性还是碱性pH值范围(pH为2～11)内，其降解效率都十分优异，在100s内基本可降解完全，且可重复使用25次～35次。

(2)利用CoAlCuFeNiB系高熵非晶纤维，在酸性以及碱性电解液环境中均可同时催化电解水析氢和析氧，可作为双效催化剂。

本发明用于一种可降解污水及析氢析氧双效的CoAlCuFeNiB系高熵非晶合金和应用。

附图说明